分层给煤机在链条锅炉节能改造中的应用

分层给煤机在链条锅炉节能改造中的应用

罗万军1,徐承立1,马洪亭2

(1.中国空空导弹研究院,河南洛阳471000;2.天津大学环境科学与工程学院,天津300072)

摘要:对在用的20t/h和10t/h蒸汽锅炉进行了分层给煤机节能改造。热平衡测试表明,该装置能够提

高炉膛温度、降低炉渣的含碳量,从而使锅炉的蒸汽出力和热效率大大提高,具有明显的节能效果、经济

效益、社会效益和环保作用。

关键词:分层给煤机;链条锅炉;节能

中图分类号:T K223.25 文献标识码:B 文章编号:1004-7948(2007)08-0033-02

1引言

我国在用的燃煤链条锅炉很多存在着煤种适应

性差、机械不完全燃烧损失较大、漏煤比较严重等问

题,炉膛温度、燃烧效率和热效率都比较低,锅炉出

力达不到设计要求,既浪费燃料又污染环境,无法满

足生产和生活的需要。长期以来,虽然科技工作者

采取了各种措施,包括改造前后炉拱、对炉壁采取保

温措施,以及加强管理和改进操作方法等,但总的来

说节能效果都不太满意。为此,中国空空导弹研究

所经广泛调研,决定采用洛阳市节能技术服务中心

的专利产品 链条锅炉筛分式节能给煤机(专利

号:ZL98219575 3)(以下简称分层结煤机),对动力

车间在用的4台20t/h和1台20t/h链条蒸汽锅炉

进行了改造。改造前后进行了热平衡测试,结果表

明,改造后节能效果明显,燃烧状况和锅炉出力都大大改善。

2分层给煤机的基本结构和节能机理

2 1基本结构

图1为本次节能改造所用的专利产品 分层给煤机的结构示意。

2 2工作原理

煤仓中颗粒直径大小不等的燃煤进入分层给煤机的进煤口后,不是直接落在炉排上,而是通过滚筒的不断转动和滚筒表面的 16螺纹钢的不断拨动,先落在下部的筛网上。该筛网由三层结构组成,混合煤经筛网筛分后,在机械作用下,大颗粒煤块落在从前向后不断移动的链条炉排的最下层,中颗粒煤块落在大颗粒煤块的上部,碎煤则落在最上层,从而达到分层给煤的目的。给煤量的多少和煤层厚度可以由上部的调节闸板和滚筒的转速调节。

2

3节能机理

(1)燃煤经过给煤机分层后,最上层的小颗粒碎煤容易被点燃,使得燃煤的着火点比改造前大大提前,从而延长了燃煤在炉膛内的着火时间,使燃烧更加充分,降低了炉渣的含碳量。(2)由于大块煤落在炉排的最下部,颗粒直径远大于炉排的间隙,能够减少漏煤量,从而减少了漏煤损失。(3)在加装分层给煤机后,煤仓中的煤不再直接压实在炉排上,而是经过旋转滚筒的拨动和筛网分层后均匀地散落在炉排上,因而,煤层的密度比改造前减小很多;加之大煤块在下部,中颗粒的煤块在中部,小颗粒的碎煤在最上部,煤层的透气性明显提高,使空气能够均匀地透过炉排,改善了鼓风的分布条件,减少了局部穿火和周边漏风,从而可以降低空气过剩系数,减少排烟热损失。

1-调节链轮总成;2-调节闸板;3-进煤口;4-壳体;

5-滚筒总成;6-可拆卸前面板;7-给煤机底座;8-筛网总成;

9-煤刮板;10-冷却水套

图1 分层给煤机结构示意图

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2007年第8期(总第301期) 节 能

EN ER GY CON SERVA T ION

3热平衡测试结果和分析

本单位先后对4台20t/h 链条锅炉和1台10t/h 链条锅炉加装了分层给煤机。为掌握该装置的实际效果,特委托中国航空工业总公司节能检测站对改造前后的热平衡情况进行了测试。表1为主要测试数据。

表1 分层给煤机安装前后主要技术参数对比

锅炉型号

SHL 20-1 27

改造前

改造后SHL 10-1 27改造前改造后锅炉实测蒸发量/t h

-1

16 120 57 59 8炉渣含碳量/%25 613 328 114 5炉膛温度/!685836650780锅炉正平衡效率/%

62 5

74 3

56 8

70 3

由测试结果可看出,链条炉排锅炉加装分层给机后,20t/h 蒸汽锅炉的正平衡热效率提高了

11 8%;锅炉蒸发量升高了4 4t/h,并超过设计满负荷;炉膛温度提高了151!;炉渣含碳量下降了12 3%。10t/h 蒸汽锅炉的正平衡效率提高了13 5%;锅炉蒸发量升高了2 3t/h,接近满负荷;炉膛温度提高了130!;炉渣含碳量下降了13 6%。可见,改造前后,锅炉热效率、炉膛温度、炉渣含碳量和蒸发量等主要参数都有比较大的改善。

根据统计,在安装分层给煤机前,这5台锅炉每年的总耗煤量为4 2万t,安装分层给煤机后的年耗煤总量为3 6万t,节约燃煤0 6万t,节煤率为14 3%左右。煤的平均进价按300元/吨计,每年可节省购煤款为180万元。5台锅炉的全部改造费用约为60万元,全部投资可在4个月左右收回。4存在问题和改进措施

(1)当旋转滚筒直径偏小,或滚筒上部煤闸板与滚筒垂直中分面的相对位置不合适时,容易发生下煤量偏大或偏小的情况,造成炉排上煤层高低分布不均匀,有些地方煤层太薄发生穿火,而有些地方煤层又太厚风吹不透,直接影响到锅炉的正常安全运行。

(2)该装置对燃煤的含水量要求较高,一般在8%~12%较为合适。含水量太高会因为煤湿粘结而造成滚筒空转不下煤现象,煤太干又会出现局部成堆塌落问题。

(3)该装置对进煤块的直径也有限制,最大煤块外型尺寸一般不应超过100mm 。煤块太大会卡在闸板与滚筒之间落不下来,影响正常的给煤和运行。

因此需要对进入锅炉煤仓的原煤进行筛分和破碎。

针对运行过程中存在的上述问题,设计单位、制造单位、施工单位和使用单位及时进行了总结并采取了具体措施。由设计单位、制造单位和施工单位对给煤机本身结构中的不合理部分进行了改进和完善,由使用单位对上煤设施和存煤场所进行了改造。

主要改进措施如下。

(1)调整了煤闸板与滚筒之间的相对位置,使之尽量能够地满足各种煤种的要求;对其中一台给煤机由单滚筒送煤改为双滚筒送煤,结果比较理想,大大改善了给煤状况。

(2)在皮带上煤机前加装了筛网和破碎装置,从而防止了大粒径煤块被直接送入煤仓造成卡死。

(3)对存煤场煤棚进行了改造和扩建,使新进的煤都能够存放在煤棚内,防止了阴雨天煤太湿的情况发生;而当煤太干时,则由司炉工提前1~2d 往煤堆上加水。这样就保证了送入炉内的燃煤的含水量能够持在8%~12%的合适范围内。

(4)为解决炉排煤层分布不匀和表面不平的问题,在分层给煤机的后下部加装了可以活动的刮板,刮板下沿离炉排表面的距离调整到110mm 左右,这样既不会将煤层压实,又可以将煤层上面突出部分推平,从而保证了整个煤层的均匀和平整。5结论

用分层给煤机对链条锅炉进行节能技术改造,能够改善炉膛的燃烧状况,大大提高锅炉的燃烧效率、产汽量和热效率,具有明显的节能效果、经济效益、社会效益和环保作用。参考文献

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收稿日期:2007-05-17;修回日期:2007-05-28

34 节 能ENERGY CON SERV AT IO N 2007年第8期

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