摘 要 分析現(xiàn)行拋煤爐在燃燒組織上存在的缺陷，提出用相對獨(dú)立 的層懸浮燃燒方法進(jìn)行改造，達(dá)到節(jié)能、環(huán)保的預(yù)期目標(biāo)。

　　關(guān)鍵詞 拋煤爐層懸浮燃燒

　　1前言

　　在我國，為數(shù)不少的35t/h以下拋煤爐仍在地方熱電廠運(yùn)行，這種鍋爐由于機(jī)械不完全燃燒 損失居高不下，導(dǎo)致鍋爐效率低，環(huán)境污染嚴(yán)重。

　　通過反復(fù)實(shí)踐和現(xiàn)場對比試驗(yàn)，采用比較完善的顆粒 原煤層燃燃燒與制備煤粉懸浮燃燒的方式，對35t/h拋煤爐進(jìn)行改造，達(dá)到比較滿意的經(jīng)濟(jì) 與環(huán)保效果，試驗(yàn)表明，改造后鍋爐效率提高5～9%，煙囪黑煙基本消失。

　　2拋煤爐在燃燒組織上存在的缺陷

　　現(xiàn)行拋煤爐在燃燒組織上，是將粗細(xì)顆粒同時(shí)存在的原煤，遍過拋煤機(jī)“拋灑”方式 使之粗粒煤層燃燃燒。 要使拋煤爐中懸浮燃燒比較理想，應(yīng)同時(shí)具備三個(gè)條件：較細(xì)的煤粉顆粒度，較低的煤 粉水份，合理的配風(fēng)方式。

　　2.1懸浮燃燒對煤粉細(xì)度的要求

　　煤粉是一種燃盡過程較長的燃料，煤粉的燃盡時(shí)間與煤粉粒徑成平方關(guān)系。

　　當(dāng)燃燒室高度一定時(shí)，煤粉在燃燒室內(nèi)停留時(shí)間是一定的，當(dāng)未燃盡的煤粉一旦出了燃燒室 ，煤粉即停止燃燒，造成機(jī)械未完全燃燒損失。欲使煤粉在燃燒室內(nèi)得到充分燃燒，應(yīng)使煤粉細(xì)度越細(xì)越好。一般應(yīng)控制經(jīng)濟(jì)細(xì)度R90=18～25%。亦即煤粉粒徑大于90μm部份 只占煤粉總量的18～25%。

　　根據(jù)拋煤爐對原煤的最佳顆粒度配比：13～19mm、6～13mm、<6mm各占1/3的要求，顯然 處于懸浮燃燒的細(xì)煤粒徑粗至以毫米計(jì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)粗于以微米計(jì)的煤粉，因此，其燃盡所需時(shí)間 高 出煤粉百倍以上。

　　2.2煤粉水份對燃盡的影響

　　煤粉開始著火的條件之一，是必須在燃燒室內(nèi)將煤粉加熱先將水份蒸干，然后在600～700℃ 條件下析出可燃揮發(fā)物點(diǎn)燃燃燒。當(dāng)煤粉水份越多，加熱蒸干時(shí)間就越長，則可供煤粉焦粒 燃燒的時(shí)間越少。當(dāng)有制粉系統(tǒng)時(shí)，原煤在系統(tǒng)中有一個(gè)干燥過程，使成品煤粉的含水率小 于1%。而拋煤爐入爐原煤沒有預(yù)干燥過程，其水份一般為6～10%，當(dāng)雨天時(shí)甚至大于12 %，這對拋煤爐中細(xì)煤屑的懸浮燃燒是很不利的。

　　2.3配風(fēng)方式對煤粉燃盡的影響

　　前面提到，煤粉是一種燃盡時(shí)間較長的燃料。為使煤粉盡快、充分地燃燒，合理組織供 氧是很關(guān)鍵的，首先，應(yīng)有少量空氣(一次風(fēng))與煤粉充分混合，在煤粉氣流噴出燃燒器噴 口之后形成一個(gè)回流區(qū)，以吸納高溫?zé)煔猓铀兕A(yù)熱過程使之點(diǎn)燃。隨后，及時(shí)將其余空 氣(二次風(fēng))逐步混入，使焦碳微粒在富氧條件下充分燃燒。對拋煤爐來說，它既無前拱又 無后拱，爐室空氣動力場很差。所謂懸浮燃燒，只是煤屑在爐室內(nèi)飛揚(yáng)。火床上方的空氣與 細(xì)粉不可能得到良好混合燃燒，這就導(dǎo)致飛灰與飛灰可燃物的增加。

　　2.4原煤顆粒度的均勻性對層燃燃燒的影響

　　從理論上講，不同粒徑的原煤，通過拋煤機(jī)的作用，將顆粒粗的拋得遠(yuǎn)，顆粒細(xì)的拋得 近，達(dá)到不同粒徑的原煤分開層燃燃燒的要求。實(shí)際上，由于爐內(nèi)的復(fù)雜工況，如風(fēng)速、原 煤水份、給煤量等因素的影響，往往使細(xì)煤粒仍然混雜在粗煤粒中間，影響爐排上煤 層的通風(fēng)。這就是拋煤爐爐下灰可燃物含量與鏈條爐相當(dāng)?shù)脑颉Ｈ魧⒄?/3的細(xì)煤從 較粗的煤粒中分離出來，則拋煤爐爐排上的煤層通風(fēng)條件將得到改善，使?fàn)t排上的煤層得到 完全燃燒。

　　3對拋煤爐燃燒系統(tǒng)的改造

　　3.1工藝思路

　　通過對現(xiàn)行拋煤爐燃燒工藝存在缺陷的分析，提出了各自相對獨(dú)立的煤粉懸浮燃燒和較粗粒原煤拋煤層燃燃燒的技術(shù)思路。首先，由原煤分離裝置，將原煤中粒徑小于4～5mm的細(xì)煤屑分離出來，制成成品煤粉，組織較完善的煤粉懸浮燃燒;其次，對粒徑大于4～5mm的原煤，仍經(jīng)過現(xiàn)有拋煤機(jī)拋灑到反轉(zhuǎn)爐排上，組織起通風(fēng)良好的層燃燃燒。

　　3.2對拋煤爐燃燒系統(tǒng)的改造

　　本著可靠、實(shí)用、節(jié)約投資的原則，僅對懸浮燃燒部份作了改造，對原有拋煤層燃部份 基本上來作大的改動：

　　a.在拋煤爐落煤管處加裝細(xì)煤分離裝置;

　　b.分離出來的細(xì)煤，經(jīng)可調(diào)速的給煤機(jī)輸入磨煤機(jī);

　　c.為簡化制粉系統(tǒng)，選用帶有旋風(fēng)分離器的風(fēng)扇磨煤機(jī)。磨煤機(jī)的出力按鍋爐額定負(fù) 荷耗煤量的1/3考慮。對35t/h拋煤爐，選用FM2-1000風(fēng)扇磨。該磨出力1800kg/h，允許原煤水份12%，成品煤粉細(xì)度R90≤23%，磨煤機(jī)出口風(fēng)壓H≥1750Pa。

　　d.用于干燥原煤的熱風(fēng)分別取自鍋爐省煤器出口的煙氣(250℃)和預(yù)熱器出口的熱空氣 (165℃)。運(yùn)行時(shí)根據(jù)磨煤機(jī)出口溫度、可適當(dāng)調(diào)整兩種干燥熱源的比例。

　　e.燃燒器的布置：考慮到鍋爐子爐室結(jié)構(gòu)的限制，煤粉燃燒器選用直流式燃燒器二臺，二臺燃燒器分別布置在兩側(cè)墻后側(cè)看火孔處。燃燒器氣流交匯爐室斷面中心。為延長煤粉燃燒時(shí)間，燃燒器噴口稍向爐排傾斜。試驗(yàn)表明，燃燒口傾角對完全燃燒有重大影響。

　　對35t/h拋煤機(jī)上述改造費(fèi)用為45～50萬元。

　　4運(yùn)行與維護(hù)

　　a.煤粉燃燒器一次風(fēng)是不可調(diào)的，在運(yùn)行時(shí)，控制磨煤機(jī)出口溫度≤150℃盡可能多用熱 風(fēng)少用煙氣干燥原煙，以保證一次風(fēng)中空氣量>40%。

　　b.調(diào)節(jié)燃燒器的二次風(fēng)，控制煤粉著火點(diǎn)距噴口距離在0.3～0.5m左右。當(dāng)燃燒器停用 時(shí)，應(yīng)微開二次風(fēng)，保證燃燒器噴口得到有效冷卻。

　　c.當(dāng)原煤很細(xì)時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)給煤機(jī)轉(zhuǎn)速控制進(jìn)入磨煤機(jī)的細(xì)煤量不超過總煤量的1/3。否則 噴粉量過多會造成懸浮燃燒惡化。

　　d.由于1/3原煤進(jìn)入懸浮燃燒，使拋到爐排上的原煤量減少，煤層變薄、距離變遠(yuǎn)，同時(shí)改善了層燃燃燒條件，燃盡時(shí)間較改造前縮短。為防止?fàn)t排末端脫火，造成 爐排末端漏風(fēng)過大。應(yīng)適當(dāng)提高爐排速度，必要時(shí)適當(dāng)關(guān)小爐排風(fēng)。

　　e.風(fēng)扇磨的葉輪與機(jī)殼襯板磨損較快，改造后的拋煤爐若再摻煤渣燃燒是不適當(dāng)?shù)摹．?dāng)風(fēng)扇磨局部磨損導(dǎo)致振動較大時(shí)，可用校靜平衡的方法處理，若襯板磨損超過要求 ，可停機(jī)更換襯板。

　　5改造前后的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

　　對比試 驗(yàn)是在寧波小港熱電廠4號爐(35t/h拋煤爐)上進(jìn)行的。根據(jù)小港熱電廠習(xí)慣配煤方式， 試驗(yàn)分純煙煤燃燒和煙煤中摻適量煤渣燃燒兩種，對比試驗(yàn)結(jié)果如表1。可以看到，鍋爐平均效率比改造前提高5.5%。按寧波小港熱電廠鍋 爐負(fù)荷水平，若年運(yùn)行7000小時(shí)，一臺鍋爐年節(jié)約原煤1600噸。按當(dāng)前入廠原煤價(jià)格320 元/噸，年節(jié)約原煤費(fèi)用51萬元，當(dāng)年收回投資。

　　6結(jié)論

　　拋煤爐改造成拋煤層燃和煤粉懸浮燃燒，可提高鍋爐效率5～8%。改造后的拋煤爐若再摻煤渣運(yùn)行是不可取的，雖然對鍋爐效率有 所提高，但總體爐效比燒純煙煤下降，且加速風(fēng)扇磨的磨損，增加維修工作量。