锅炉设计资料(五)链条炉

(0.3 ~ 0.35 ) L
(0.25 ~ 0.35) L
(0.25 ~ 0.3) L
0.3 L
0.35 L
(0.45 ~ 0.5) L
(0.45 ~ 0.5) L
0.6 L
注：L为炉排有效长度（m）
前拱的长度a1和出口高度h1，对燃料的辐射起着决定作用，而a1的作用比h1更大后拱长度a2和高度h2同样对发挥后拱的对流引燃显著作用。此外，为确保高温烟气引向前端有足够的动量，烟气出后拱的烟速也是十分重要的数据。以上前，后拱尺寸对燃料着火，可燃气体燃尽有着直接影响，它和煤种，煤质的关系也很大。
对于其他燃料，必须采取加强着火，燃尽的措施，才能在链条炉中很好的燃烧，最常用的措施是在链条炉内装设前，后拱和二次风。
表6-25链条炉炉拱的基本尺寸P229
名称
燃用褐煤
燃用烟煤
燃用无烟煤
D <15 t / h
D > 15 t / h
D <15t/h
D >15t/h
D <15t/h
D >15t/h
无水冷壁
燃烧设备
手烧炉排
链条炉
振动炉
往复推动炉
抛煤机炉
自然通风
机械通风
炉排面积
（m2）
1.8 ~2.2
1.5 ~ 1.8
1.2 ~ 1.6
略小于链条炉
1.3 ~ 1.7
0.9 ~ 1.25
表6-35炉室容积热负荷和炉室容积的关系P238
炉室容积
（m3）
5
5 ~ 10
10 ~ 30
30 ~ 50
50 ~ 80
（插入）二次风机的计算工业锅炉房设计手册P46
对一般层燃炉，二次风风机的风量约占总空气量的8 ~ 15 %，当燃料挥发分较大时，二次风量取较高值，当燃料挥发分较小时，二次风量取较小值，二次风机风压与风嘴风速及射程关系见表2-18。
二次风的射程及风压表2-18
风速
（米/秒）
40
50
60
70
风嘴直径
（毫米）
矩形喷口a = 0.108 ~ 0.118
x--------------------计算截面距喷口距离（m）
Ro------------------喷口出口半径（m），矩形时当量直径Ro=2 a’b/（a’+ b）
其中a’，b分别为矩形喷口的两个边长
Wo可以按下式计算
Wo = 0.8（2h /ρ）0.5
L型5.5
国产横梁式
9 ~9.4
B&W28型
金属消耗量
（kg / m2）
轻型~680
Coxe型
1500 ~ 1700
БЦР型900
L型1250
国产横梁式
1100 ~ 1200
B&W28型
~1800
炉排片工作情况
链条（主动炉排片）受热又
受力，工作情况差
炉排片（被动炉排片）
不受力
链条不受热
炉排片不手力
链条不受热
式中h--------------------二次风箱中的风压（Pa）
ρ------------------二次风密度（kg / m3）
二次风气流中心速度Wx降低到4.5m/ s以下时，其扰动作用已很差，因此，可以认为与这一速度相应的离出口距离x就是该二次风的有效射程。二次风喷口的布置，应按不同炉型，不同燃料，由试验决定。一般对开式或半开式炉室，二次风应接近炉排面布置，其位置离燃料层600 ~2000mm处。有前后拱的炉室可布置在喉口。二次风喷嘴喷射方向也应按实际情况而定，一般向下倾向10 ~ 25°，以不会烧坏煤闸门，不会引起炉内结渣为宜。此外，应考虑二次风停用时不会把喷嘴烧坏。
690
950
500 ~ 900
690
500 ~ 700
炉室容积热负荷
qv（103kcal / m3h）
250 ~ 430
250 ~ 430
250 ~ 430
250 ~ 430
250 ~ 430
炉室出口空气过量系数
α”
1.2 ~ 1.4
1.2 ~ 1.4
1.2 ~ 1.4
1.2 ~ 1.4
1.3 ~ 1.5
4，移动层燃炉排的燃料粒度分布要求在10~30mm之间为宜，且限制<3mm的颗粒在40%以下，煤末量大，影响床层通风，增加飞灰含碳量，抛煤机炉排则要求6~30mm颗粒至少达25%，而20~50%的量必须<3mm（但要限制<1mm的颗粒不大于15%）。
5，灰软化和熔化温度越高越好，此值影响炉排尺寸和热强度的设计取值。
0~30
0~30
0~25
（<3mm颗粒<35%）
灰软化温度℃
>1200
>1200
>1200
灰熔点℃
>1250
>1250
>1250
1，灰份过大会造成床层燃料裹灰，影响燃尽，并增加飞灰损失。
2，水份对燃料低位热值有极大影响，但有利与燃用膨胀指数高和煤末（颗粒<1mm）含量高的燃料。
3，膨胀指数反映粘结性能，移动炉排和链条炉排希望烧较低膨胀指数的煤，而抛煤机炉排可以烧较高膨胀指数的煤，前者可高达2.5，后者还可大于5，但膨胀指数过大会因床层板结而增大过热空气和炉渣含碳损失。
机械不完全燃烧损失
q4（%）
3 ~ 15
烟煤5 ~ 10
同于链条炉
7 ~ 12
6 ~ 20
无烟煤10 ~ 15
炉排下风压
ΔP（mm H2O）
20 ~ 40
烟煤40 ~ 80
同于链条炉
＜40
50 ~ 80
无烟煤40 ~ 100
工业锅炉实用手册江苏机械工业锅炉科技情报网
表7.1-1几种层状燃烧方式的煤质适应参考范围P311
建议煤质范围
抛煤机炉排
移动炉排
（往复炉排，振动炉排）
链带式炉排
链条炉排
低位发热值（kcal/kg）
2500~7500
35000~7500
4000~7500
灰份（%）
3~35
6~20
7~15
水份（%）
5~40
5~20
8~15
挥发份（%）
20~40
20~40
20~40
膨胀指数
0~4
0~1.5
0~1.5
颗粒度（mm）
化学不完全燃烧损失
q3（%）
＜2
＜2
＜2
＜1
＜1
机械不完全燃烧损失
q4（%）
5 ~ 10
5 ~ 10
5 ~ 10
10 ~ 15
10 ~ 15
炉排下风压
ΔP（mm H2O）
40 ~ 80
40 ~ 80
40 ~ 80
40 ~ 80
40 ~ 100
表6-32各种燃烧设备的炉排面积和燃烧率P237
燃烧方式
特性名称
（链条炉）
燃烧率
（kg / m2h）
75 ~ 140
（自然通风）
120 ~ 161
（强制通风）
100 ~ 150
（自然通风）
150 ~ 200
（强制通风）
略高于
链条炉
110（自然通风）
130 ~ 160（强制通风）
100 ~ 160
（自然通风）
180 ~ 200
（强制通风）
燃烧率按燃料发热值QDWY=4500 ~ 5000kcal / kg）
热水锅炉手册林宗虎张永照章燕谋温龙编
表6-23手烧炉的工作特性P223
炉排面积热负荷
qR（103xkcal / m2h）
500 ~ 700（自然通风）
650 ~ 800（强制通风）
机械不完全燃烧损失
q 4（%）
8 ~ 15
炉室容积热负荷
qr（103x kcal / m2h）
250 ~ 500（自然通风）
炉排片不手力
漏煤情况
大，约2% ~ 2.5%
和鳞片式相当
小，约0.15 ~ 0.2%
制造工作量
小，整块式更小
大
大
炉排片运行及维修情况
炉排片有磨损，拉断，检修
和更换炉排片的困难
炉排刚性好，平整，无磨损，
拉断情况。更换炉排片方便
炉排刚性差，有成组脱落
现象，更换炉排片方便
自清灰情况
一般，整块式稍差
好
好
适用范围
表7.1-2层燃炉热强度指标推荐值P312
国别公司
英美，BW和CE公司
中国标准推荐
苏联цкти-вти
抛
煤
机
链
条
炉
燃煤率（kg/m2h）
342
/
/
Q/R（kcal/m2h）
2034x103
有水冷壁
较长后拱
长后拱
前拱高度h1（m）
1.5
2 ~ 2.5
2
2.3 ~ 3
1.5
2 ~ 2.5
3
前拱长度a1（m）
0.4 L
（0.35 ~0.4）L
0.25 L
0.3 L
0.4 L
0.3 L
0.35 L
0.15 L
后拱高度h2（m）
0.9
1 ~ 1.5
0.9
1 ~1.5
0.9
09
1
1
后拱长度a2（m）
100以上
炉室容积热负荷
（103kcal / m3h）
250 ~ 450
180 ~ 290
180 ~ 250
150 ~ 250
130 ~ 180
100 ~ 150
表6-36各种层状燃烧设备燃烧特性P238
燃烧设备
项目
手烧
链条炉
振动炉
往复推动炉
抛煤机炉
炉排面积热负荷
（103kcal /m2h）
500 ~ 800
手烧
链条炉
振动炉
往复推动炉
抛煤机炉
炉排面积热负荷
（103kcal /m2h）
500 ~ 700
（自然通风）
650 ~ 800
（强制通风）
烟煤
500 ~ 900
无烟煤
500 ~ 700
略高于
链条炉
550（自然通风）
650（强制通风）
700 ~ 800（强制通风，热风）
900 ~ 1100
（摇动炉排）
900 ~ 1400
表6-33各种燃烧设备的容积热负荷P237
锅炉型式
燃烧方式
炉室容积热负荷（103kcal / m3）
圆型锅炉
手烧
350 ~ 450
水管锅炉
手烧
90 ~ 110
层燃炉（无水冷壁）
150 ~ 250
层燃炉（有水冷壁）
250 ~ 450
抛煤机锅炉
200 ~ 250
煤粉炉
120 ~ 200
表6-34炉排面积估算值（每小时产生1吨蒸汽时）P238
10 t / h以下小型锅炉
20 t / h以下中型锅炉
（实际发展到35 ~ 105 t / h大型锅炉）
10 t / t以上大型锅炉
（40 t / h以上常采用双拼炉排）
链条炉排属于侧饲无扰动燃烧方式，其着火性能差，多灰，多水低挥发分，低热值，强粘结的燃料在链条炉中着火和燃尽十分困难。
它最适宜燃用Vг>15%，Wy<10%，30%>Ay>10%，QyDW4500~5000kcal / kg以上，灰熔点高于1250℃，弱粘结，中等粒度的贫煤和烟煤。
10
8
7
5
出口风速
（m / s）
65 ~ 75
65
60 ~ 65
50 ~ 60
二次风喷入炉内可视为自由射流，其衰减规律可用下式计算
Wx / Wo = 0.96 /（a x/ Ro + 0.29）
式中Wo，Wx-------射流出口x处的气流中心速度（m / s）
a--------------------射流紊流系数，圆形喷口a = 0.066 ~ 0.076
8 ~ 12
5 ~ 7
炉内加装二次风可以收到帮助燃料着火，增加燃料的燃尽程度（碳粒和可燃气体），补给空气，消烟除尘，防止炉内局部结渣等良好效果。在设计二次风出口风速等参数时，可参考下表6-27推荐数据。
表6-27空气二次风参数的推荐值P229
燃料种类
木柴，页岩
褐煤
烟煤，贫煤
无烟煤
占总风量份额α2（%）
（插入）烟风管道流速选用表（米/秒）P23
名称
风速
烟道
自然通风
机械通风
砖或混凝土制
4 ~ 8
3 ~ 5
6 ~ 8
金属制
10 ~ 15
8 ~ 10
10 ~ 15
注：1.表中所指为全负荷时的数值。
2.阻力较大的风烟管道取表中较小数值。
3.对于较长的水平烟道，为防止积灰，在全负荷下的烟气流速不宜低于7 ~8米/秒。
40
50
60
40
50
60
40
50
60
40
50
60
射程
（米）
2.7
3.4
4.0
3.4
4.2
5.1
4.1
5.0
6.1
4.8
5.9
7.1
要求风压
（毫米水柱）
120
150
220
300
注：1.表中所列系二次风为冷空气的数据，如果采用预热空气，射程更远一些。
2.表中风压指风嘴前的数据，选择风机时应考虑风道阻力并留有一定余量。
200 ~ 300（强制通风）
炉室出口过量空气系数
α1”
1.25 ~ 1.5
化学不完全燃烧损失
q 3（%）
< 3
炉排下风压
ΔP（mm H2O）
20 ~ 40
表6-24三种形式链条炉排性能比较P227
炉排形式
链带式
横梁式
鳞片式
通风截面比（%）
轻型~6.5
拔柏葛型8~12
Coxe型
~ 4.5
БЦР型6 ~ 7
4.烟道中灰分多时，为防止管道磨损，烟气流速不宜大于12 ~15米/秒。
表6-28链条炉排的工作能力P280
项目
褐煤
烟煤
贫煤
无烟煤
折算灰分
Azsy（%）
＞12
＜5
≥5
＜5
＜5
燃烧率
（kg /（m2h））
100 ~ 150（自然通风）150 ~ 250（机械通风）
炉排面积热负荷
qR（103kcal / m2h）
后拱出口烟速直接影响链条炉内燃料的着火和燃烧过程，是设计后拱型线和尺寸的重要数据。其推荐值如下表6-26，表中苏联推荐的数据最正确。
表6-26后拱出口烟速推荐数据P229
烟气速度位置
美国推荐
苏联推荐
我国15台锅炉统计
后拱出口处烟速（m / s）
12 ~ 16（无烟煤）
3 ~ 8.7
前后拱间喉口烟速（m / s）
烟煤500 ~ 900
略高于链条炉
550 ~ 800
900 ~ 1400
无烟煤500 ~ 700
炉室出口空气过量系数
α”
1.25 ~ 1.5
烟煤1.2 ~ 1.4
同于链条炉
1.3 ~ 1.4
1.2 ~ 1.4
无烟煤1.3 ~ 1.5
化学不完全燃烧损失
q3（%）
＜3
烟煤＜2
略高于链条炉
＜2
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无烟煤＜1