工業設計論文刊物拋煤機鍋爐節能環保

　　本篇文章是由《工業安全與環保》發表的一篇工業設計論文，為原冶金，電力、化工、建材、等15個部委聯合創辦，武漢安全環保研究院主辦，國內外公開發行的國家級技術類刊物，已有27年的歷史，是國內最早的安全環保科技期刊之一。

　　摘要：延安某廠原有的SZD10-13一AⅡ型拋煤機鏈條爐存在著煙氣黑度等級高、飛灰量大、飛灰含碳量高等問題。通過對燃燒過程具體分析，對拋煤機鏈條爐爐膛結構、配風系統、飛灰系統等方面進行了改造，改造后的拋煤機鏈條爐減少了飛灰不完全燃燒熱損失，提高了鍋爐熱效率，達到了節能環保的效果。

　　關鍵詞：節能;環保;改造

　　拋煤機鏈條鍋爐具有結構緊湊、負荷調節能力強、適應煤種廣、操作簡單、運行可靠等優點，受到了很多用戶的歡迎。

　　延安某廠原有的SZD10-l3一AⅡ型拋煤機鏈條爐采用開式爐膛和機械式風力拋煤機。爐內的燃料燃燒是火床與懸浮狀態的綜合燃燒，大顆粒煤落在爐排上作火床燃燒，小于lmm的細煤末在爐膛空間作懸浮燃燒，燃燒狀況遠不如煤粉爐。由于開式爐膛極少產生氣體紊流和機械混合擾動，加上配風條件的限制，細煤末與空氣昆合狀況較差，大多數細煤屑不經過強烈燃燒區，只受到火焰輻射，很容易導致缺氧而析出碳黑，產生焦炭粒子，造成機械不完全燃燒熱損失增大。經測試，這臺SZD10—13一AⅡ型拋煤機鏈條爐排煙黑度一般在林格曼黑度3級左右，嚴重時高達5級;煙塵排放濃度一般都在500mg/m。以上，有的高達l000mg/m。以上，超過國家排放標準的十幾倍甚至幾十倍;煙塵中含碳量一般在60～70，沒有完全燃燒的碳顆粒隨煙氣排出，資源浪費現象十分嚴重。

　　1缺陷分析

　　(1)拋煤機拋在爐膛空間燃燒的是直徑在lmm左右的煤屑，在現有拋煤機鏈條爐爐膛空間，懸浮可燃物不具備完全燃燒條件。煤粉爐懸浮燃燒時設有煤粉燃燒器，它是保證煤粉良好燃燒的重要手段，而該拋煤機鍋爐不但沒有煤粉燃燒器，而且把煤屑拋人爐膛空間燃燒時幾乎是沒有采取強化措施的，不能保證煤屑正常燃燒。

　　(2)拋煤機鍋爐的爐膛是開放型的矩形直筒子，沒有前后拱，空間很大。因此，盡管爐內過剩空氣量很大，但煤屑與空氣仍不可能充分混合，懸浮可燃物燃燒反應的物理條件較差，造成煤屑因缺氧而減慢化學反應的進程，產生不完全燃燒現象。每當控制調節不當，大量細煤屑來不及燃燒就飛出爐膛;這不僅對鍋爐的經濟燃燒十分不利，還會造成嚴重的環境污染。

　　(3)此鍋爐沒有設計二次風，使得煙氣在爐膛內得不到充分混和，煤粒在爐膛內的停留時間很短，爐膛出口的飛灰量和飛灰含碳量增加，使得爐內煙氣溫度很快降低，排煙中的CO含量較高，以致造成化學不完全燃燒損失增大。同時由于鍋爐的飛灰量大，鍋爐排煙中的飛灰濃度較高，易造成大氣污染。

　　2改造方案

　　針對本臺鍋爐存在問題，進行了如下改造。

　　2。l增加前后拱、折焰拱

　　在不影響拋煤機正常工作的前提下，利用雙人字形拱的“a”形燃燒方式理論增加前后拱，如圖1所示，使得高溫火焰在前后拱導向下運動直接沖刷新煤層，高溫火焰的灼熱焦碳顆粒在重力和離心力慣性聯合作用下讓分離發生在新煤層上，火焰的沖刷及灼熱碳粒的分離與新煤之間進行著強烈的動量、質量和熱量交換，形成一個極有利的著火條件。同時“a”型火焰在前拱區的回流形成一個強湍動的大旋渦，火焰中未燃盡的可燃性氣體及灼熱碳粒在強湍動中增強了與氧氣間的混合，可以及時充分供氧保證Q3和Q4的減少。且“a”型火焰回流對細小飛灰帶出實際上有封鎖作用，“a”型運動軌跡也大大增長了氣流在爐內的路徑、改善了充滿度，增加了停留時問，提高了燃盡率。

　　圖1所示新增折焰拱也進一步延長了未燃盡粒子與空氣的接觸時間，加強了燃燒。

　　2。2增加二次風

　　如圖1所示，改造后的爐膛前、后拱二次風管恰好可以布置在前后拱內，后拱的二次風與前拱的二次風相互配合;射流角度合適，增加前、后拱二次風噴嘴數量，調整前、后拱二次風比率。改造后可以使氣流旋轉并保證一定的旋流強度，提高二次風的功效，蓋住揚起的細煤屑，加強拋煤細屑與空氣的擾動混合，延長其在爐內的停留時間，以便降低飛灰中的含碳量，減少局部受熱面的磨損，這樣就可以降低煙氣黑度和減少粉塵的排放。

　　2.3增加爐室內飛灰復燃功能

　　含塵煙氣通過前后拱形成的喉口，由燃燒室進入燃燼室，由于煙氣流通截面的擴大及煙氣的轉向，可能導致部分飛灰降落在爐拱上。為此對拱進行改造，目的是讓飛灰由拱兩側進入燃燒室再燃。如圖2所示在前拱上面貼近前墻的下部設置幾個%400定向落灰口，將前拱上的積灰引入前拱下面回燃，可以提高鍋爐燃燒效率，減少不完全燃燒熱損失。

　　3改造結果

　　針對某廠DZL10—1.25一AⅡ型拋煤機鍋爐用上述方法加以改進，改造前后測量數據如過表1所示。

　　從改造前后數據分析可以看出，經過改造后，燃用Ⅱ類煙煤時鍋爐煤渣含碳量在5左右，爐膛溫度比以前提高5OK，煙塵排放濃度可以做到小于150mg/m3，煙氣黑度在林格曼1級以下，燃用煤量較改造前顯著減少。

　　拋煤機鏈條爐爐膛前后拱與二次風的配合促進了細煤屑與空氣的混合，延長了煙氣流程并為細煤屑燃燒提供了高溫條件;飛灰復燃功能的運用，減少了飛灰不完全燃燒熱損失，提高了鍋爐熱效率。可見，用此方法改造鍋爐，不但節能效果顯著，而且減少鍋爐煙氣對空氣污染，起到一定的環保作用。