链条炉排炉拱、分段送风、二次风等改善燃烧工况的措施(新)

链条炉排(炉拱、分段送风、二次风等改善燃烧工况的措施 )

引风——负压

鼓风——负荷

炉排——火床

新控制策略主要特点

1、实现时刻追随室外温度变化，按需供热；

2、实现稳定控制负荷，输出热量控制精度为3%；

3、实现优化燃烧，使火床分布合理稳定，既不半膛火也不落火；

4、实施本控制方案可节煤约15~25%，节电10~30%。

链条炉排是工业锅炉中历史悠久、结构可靠、运行稳定的一种机械化燃煤设备 , 获得了广泛的应用。

一、链条炉排的结构

链条炉排的外形好像皮带输送机 , 其结构如图 3-6 所示。

其运行过程是煤从煤斗内依靠自重落到炉排前端 , 随炉排自前向后缓慢移动 , 经煤闸板进入炉膛。煤闸板的高度可以自由调节 , 以控制煤层的厚度。空气从炉排下面分区送风室引入 , 与煤层运动方向相交。煤在炉膛内受到辐射加热 , 依次完成预热、干燥、着火、燃烧 , 直到燃尽。灰渣则随炉排移动到后部 , 经过挡渣板 ( 俗称老鹰铁 ) 落入后部水冷灰渣斗 , 由除渣机排出。

链条炉排的结构形式一般可分链带式、横梁式和鳞片式三种。

1. 链带式炉排

链带式炉排属于轻型炉排 , 适用于蒸发量 10t/h 以下的锅炉 , 其炉排片连接结构如图 3-7 所示。炉排片分为主动炉排片和从动炉排片两种 , 用圆钢拉杆串联在一起 , 形成一条宽幅的链带 , 围绕在前链轮和后滚筒上。主动炉排片担负传递整个炉排运动的拉力 , 因此其厚度比从动炉排片厚 , 由可锻铸铁制成。一台蒸发量 4t/h 的锅炉 , 由主动炉排片组成的主动链条共有三条 ( 两侧和中间 ) 直接与前轴 ( 主动轴 ) 上的三个链轮相啃合。从动炉排片 , 由于不承

受拉力 , 可由强度低的普通灰口铸铁制成。

链带式炉排的优点是 : 比其他链条炉排金属耗量低 , 结构简单 , 制造、安装和运行都比较方便。缺点是 : 炉排片用圆钢串联 , 必须保证加工和装配质量 , 否则容易折断 , 而且不便于检修和更换 ; 长时间运行后 , 由于炉排片互柏磨损严重 , 使炉排间隙增大 , 漏煤损失增多。

2. 横梁式炉排

横梁式炉排适用于蒸发量 20~40t/h 甚至更大的锅炉。

其结构与链带式炉排的主要区别在于采用了许多刚性较大的横梁 , 如图 3-8

所示。炉排片装在横梁的相应槽内，横梁固定在传动链条上。传动链条一般是两条 ( 当炉排很宽时 , 可装置多条) , 由装在前轴 ( 主动轴 ) 上的链轮带动。

横梁式炉排的优点是 : 结构刚性大 , 炉排片受热不受力 ,而横梁和链条受力

不受热 , 比较安全耐用 ; 炉排面积可以较大 , 阻力小而风量分布均匀 ; 运

行中漏煤、漏风量少。缺点是 : 结构笨重 , 金属耗量多 , 约是链带式炉排的2.7 倍 ; 制造和安装要求高 ; 受热不均时 , 横梁易出现扭曲、跑偏等故障。

3. 鳞片式炉排

鳞片式炉排适用于蒸发量 10~60t/h 的锅炉。其炉排面通常由 4~12 根互相平行的链条 ( 类似自行车上的链条结构 ) 组成。每根链条用锄栓将若干个由大环、小环、垫圈、衬管等元件组成的链条串在一起 , 如图 3-9 所示。炉排片通过夹板组装在链条上 , 前后交叠 , 相互紧贴 , 呈鱼鳞状 , 其工作过程如图 3-10 所示。当炉排片行至尾部向下转入空程以后 , 便依靠自重依次翻转过来 , 倒挂在夹板上 , 能自动清除灰渣 , 并获得冷却。各相邻链条之间 , 用拉杆与套管相连 , 使链条之间的距离保持不变。

鳞片式炉排的优点是 : 煤层与整个炉排面接触 , 而链条不直接受热 , 运行安全可靠 ; 炉排间隙甚小 , 漏煤很少 ; 炉排片较薄 , 冷却条件好 , 能够不停炉更换 ; 由于链条为柔性结构 , 当主动轴上链轮的齿形略有参差时 , 能自行调整其松紧度 , 保持啃合良好。缺点是 : 结构复杂、金属耗量多 , 该炉排比链带式炉排约高 30%; 当炉排较宽时 , 炉排片容易脱落或卡住。

在目前的引进技术中 , 采用层状燃烧的燃烧设备 , 基本上为以上几种形式的

链条炉排。由于引进国外先进的炉排生产线 , 炉排片的铸造精度和整体装配水平都有很大提高 , 不但减少漏煤 , 而且减少运行故障率。

二、链条炉排的燃烧特点链条炉排的着火条件较差。煤的着火主要依靠炉膛火焰和拱的辐射热 , 因而上面的煤先着火 , 然后逐步向下燃烧。这样的燃烧过

程 , 在炉排上就出现了明显的区域分层 , 如图 3- 11 所示。煤进入炉膛后 , 随炉排逐渐由前向后缓慢移动。在炉排的前部 , 是新煤燃烧准备区 , 主要进行煤的预热和干燥。

紧接着是挥发分析出着火并开始进入燃烧区。在炉排的中部 , 是焦炭燃烧区 , 该区温度很高 , 同时进行着氧化和还原反应过程 , 放出大量热量。在炉排的后部 , 是灰渣燃尽区 , 对灰渣中剩余的焦炭继续燃烧。 -

在燃烧准备区和燃尽区都不需要很多空气 , 而在焦炭燃烧区则必须保证有足够的空气 , 如果不采取分段送风 , 会出现空气在炉膛前后两端过剩 , 在中部不足的弊病。

为了改善上述燃烧状况 , 通常采取以下三种措施 :

1. 炉拱布置炉墙向炉膛内突出的部分称为炉拱。炉拱的主要作用是储蓄热量 , 调整燃烧中心 , 提高炉膛温度 , 加速新煤着火。其次是延长烟气流程 , 促进燃料充分燃烧。

炉拱有前拱、中拱和后拱三种。其中经常使用的是前拱和后拱。中拱多用于锅炉改造中 , 当供应的煤质较差时 , 作为改善燃烧条件的补充措施。

(1) 前拱 : 前拱位于炉排上方的前炉墙下部，一般由引燃拱 ( 又称点火拱 ) 和混合拱 ( 又称大拱 ) 两部分组成。引燃拱的位置较低 , 靠近煤闸板，一般距炉排面约 300~ 400mm，主要作用是吸收高温烟气中的热量，再反射到炉排 J 前部，加速新煤的着火燃烧。混合拱的位置较高，主要作用是促进烟气和空气良好混合，延长烟气流程 , 使其充分燃烧。

图 3-12所示是常见的几种前拱结构形状。

图 3-12(a )所示的前拱 , 由小斜型引燃拱和低而长的混合拱组

成 , 起遮盖作用 , 可减少炉排前部两侧的水冷壁管吸热 , 保持炉膛前部有较高的温度 , 以利于新煤烘干和着火。

图 3-12(b) 所示的前拱 , 由倾斜型引燃拱和较高的水平混合拱组成 , 能有效地将热量反射到新煤上 , 改善燃烧条件。

图 3-12(c) 所示的前拱 , 由抛物线型引燃拱和较高的水平混合拱组成 , 可将热量集中反射到新煤上 , 即起到“ 聚集“ 的作用 , 使燃烧条件更好。但这种拱的曲线复杂 , 砌筑和悬挂困难，表面不可能光洁 , 不容易收到理想的反射效果 , 所以实际应用不多。

(2) 中拱 : 中拱位于炉排的中上方 , 如图 3-13 所示。中拱的作用是将主燃烧区的高温烟气引导到炉膛前部 , 促使新煤迅速着火。同时 , 可以储蓄热量。保