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链条炉烟气过热二次燃烧技术


链条炉烟气过热二次燃烧技术
卢光胜 关键词:渣层蓄热 烟气过热 层燃链条炉自建国初期引进以来,因其机械化程度高、性能稳定、工作可靠等特点得到 广泛应用。但是层燃锅炉存在着对煤种的要求较高,燃烧强度较低、固体不完全燃烧、热损 失大等缺点,成为锅炉行业亟待解决的问题。虽然以前也出现过一些锅炉改造技术,但却存 在着一定的局限性, 烟气过热二次燃烧技术是近几年来比较成功的节能技术。 它以其结构简 单、安装方便、节能效果显著,自问世以来受到许多用户的欢迎。

1、烟气过热二次燃烧技术原理及燃烧特性 烟气过热二次燃烧技术是通过 1 台特殊的筛分装置将煤仓中的原煤经过调整闸板, 利用 重力筛分的方法, 按上小下大的顺序, 均匀铺撒到炉排上, 形成层次分明、 疏松有序的煤层 。 烟气过热燃烧装置的燃烧过程同传统的链条锅炉一样。 也是依次经过干燥干馏, 挥发份 逸出燃烧,焦炭的燃烧 、燃尽等阶段。但是由于炉排上的煤层分布结构发生变化,其燃烧 过程同传统链条锅炉的燃烧过程也有明显的差异。 燃烧在干燥干馏区,煤层主要是受炉拱及高温炉气辐射加热、干燥、干馏,此区间主要 决定于燃料中的水份与挥发份的含量。但是由于炉膛温度高( 较传统炉膛温度高 100℃), 煤层受热快,升温迅速,因此这个区域较传统燃烧区域要窄些,一般提前 3 - 4 c m。 上层煤受热,挥发份逸出着火燃烧,同传统燃烧比,其点火线直,燃烧区域较短窄。上 层燃料挥发份逸出燃烧后,温度急剧上升,引燃固定炭。由于煤层下部,块与块之间间隙较 大,通风好,煤层上部的覆盖层,颗粒较小,上层碎煤易被一次风吹起,形成半悬浮燃烧, 火苗高大均匀,燃烧强烈。 热量向下层传递, 块煤挥发份逸出、 燃烧, 带有大量潜热的烟气在穿越炽热蓄热渣层时, 在被进一步过热的同时,还会发生二次燃烧,释放出来大量潜热。 由于上层燃烧面与下层燃烧面相距 1 2 c m 左右,且下层块煤粒大、燃烧时间长,渣层 蓄热能力强, 为烟气过热二次燃烧提供了空间。 这种封闭式蓄热燃烧过程同传统链条锅炉的 敞开式散热燃烧过程有明显差异,未燃尽的焦碳是夹在渣层中间燃烧,燃烧环境温度高,燃 烧更剧烈、迅速,烟气在炽热蓄热渣层间过热再燃烧,把携带的潜热进一步释放出来,其发 热量更大,燃烧更彻底。

2 节能对比分析 (1)通风性能好。传统正转链条锅炉的给煤方式是煤斗中的原煤依靠自身重力,直接落到 炉排上,再经煤闸板挤压,形成非常密实的煤层结构,透气性较差。而在分层燃烧中,原煤 先经过煤闸板,再经给煤辊传动装置,最后进人振动筛,自由撒落到炉排上,形成上小下大 煤层。 由于该煤层未经煤闸板挤压, 且下部大颗粒的空隙较大, 透气性得以改善, 通气较好。 ( 2 ) 燃烧强度增大。由于传统煤层是由大小不一,颗粒混合的原煤形成的,煤层的结构不 一样, 密实程度也就不一样, 在大颗粒集中的地方容易因煤层疏松, 通风量大, 形成“火口” 或“火龙”。而在其他地方通风相对减少,煤层燃烧不充分,易产生“跑红火 ”现象,锅 炉燃烧不充分,燃烧强度较低。分层燃烧形成的煤层,结构均匀,排列有序,煤层密实程度 一致, 就避免了上述现象的发生。渣层蓄热能力强, 燃烧层温度高, 燃烧强度大,燃烧充分。 ( 3 ) 提高了对煤种的适应性。传统链条锅炉煤层在整个燃烧过程中相对炉排是静止的,无 扰动,风与煤的混合效果较差,燃烧性能不好。为保证锅炉出力,在设计锅炉的煤种时要求 较严格,一般选用热值在 20122k J/k g 以上的优质煤,这样就不适合我国多煤种的需求, 往往因煤种变化,影响锅炉出力,甚至出现断火、停炉现象。而应用烟气过热燃烧技术后, 由于锅炉炉排的燃烧面积热强度和炉膛的体积热强度高, 渣层蓄热能力强, 燃烧的着火性能、 燃烧性能得以改善,锅炉对燃料的适应性也相对加强 ,一般按优质煤设计的锅炉可燃用热 值低的劣质煤,燃烧同种煤种时会有较大的超负荷能力。 3 应用效果 (1)热效率都有所提高,一般提高 6 %~ 8 %,效果好的可达到 1 0 %以上 。 (2)炉渣含碳量明显降低,一般可降低到 6 %~ 1 5 %左右,普遍下降 5 %以上。 (3)由于细小煤粒不直接接触炉排,炉排漏煤大大降低,一般可减少 6 0%以上,有时在 测试过程中未发现漏煤现象。 (4)节能效果显著,一般情况可节煤 8%~1 0%,10 个月左右就可收回全部投资。 4 结论 烟气过热二次燃烧是层燃链条炉迄今为止最好的节能技术之一,它改善了锅炉的通风性 能,增加了出力,降低了炉渣含碳量,提高了热效率,节能效果显著,一般可节煤 10%左右。


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