正文 第三章 燃料、燃燒及燃燒設備(五)(1 / 3)

(三)傾斜逆向式往複爐排

1.特點

往複式爐排的種類是多種多樣的,在我國的往複爐排主要有水平式往複爐排、傾斜順向式往複爐排和傾斜逆向式往複爐排。往複爐排具有結構簡單、加工方便、耗電量小、可減輕司爐工人的勞動強度。它體現了合理的爐膛結構、均勻送煤、分段送風等優點。而且從消煙除塵和節約燃料來看,效果也是比較好的。尤其是傾斜逆向式往複爐排,可以燃燒發熱量在12560kJ/kg以上的劣質煤,其燃燒效率在95%以上,爐渣可燃物在5%以下。因此,它是一種比較先進的燃燒設備。

2.結構

傾斜逆向式往複爐排主要由一係列活動爐排及固定爐排組成。爐排的布置方向是與爐排傾斜方向相一致,因而當爐排向上運動時,同時也就將底層燃料向上推。爐排框架的傾斜度通常為24°-26°角,對於比較難於下滑的結焦性燃料,其傾斜度取26%對於鬆散的燃料,則其傾斜度取24°。

活動爐排片安裝在框架上,框架則在滾輪上滑動。活動爐排的行程長度通常約為260mm,行程次數可在每分鍾0.48-2.16次範圍內加以調節,當爐排較大時,行程的調節範圍為每分鍾J.81-3.47次。

爐排麵是由爐排片組成的,燃料在爐排麵上進行燃燒。爐排片的形狀必須能夠保證燃料取得良好的燃燒效果和能夠保持較長的使用壽命,而且還應符合爐排的結構特點。燃料燃燒所需的空氣是經過爐排片之間的空隙進入燒著的燃料層內。因此,爐排片之間的縫截必須一直保持不被堵塞。不然,燃料層的空氣量就會減少,就有可能引起燃料的不均勻燃燒。如進入的空氣停止,則爐排片就會被燒紅.隨之會燒壞。

爐排片的使用壽命取決於下列諸因素:如爐排片的形狀、材料、燃料的發熱量、燃料特性(結焦性、灰份、粒度等)、燃料在爐排麵上分布、爐排負荷(kJ/(m2-h)、爐膛熱負荷(kJ/(m2-h)和爐膛內的通風情況(即隨鍋爐-負荷而變動的爐膛內的氣流情況及爐排片之間空隙內的空氣流動情況)。鍋爐的正確運行對於爐排片的使用壽命也有很大的影響,如突然停止供風,尤其是一次風機完全停止時,都會導致爐膛內熱量的聚集和爐排片的過熱,從而招致爐排片的損壞。

采用新的結構型式和選用耐熱性能好的材料,可進一步提高爐排片的使用壽命。設計時選擇爐排片形狀,材料應考慮其散熱性能,亦即具有合適的冷卻比,同時還能夠保持爐排片之間的空隙不斷地流通空氣。爐排片的布置方式對爐排片之間空氣的暢通性有很大影響。例如:在各支撐條上分別相互平行地放置具有間隙吊耳的爐排片。此時,一塊爐排片放置在支撐條上是無間隙的,而另一塊則在支撐條上具有供往複移動的間隙,這時,爐排片的兩側是光滑平整的,沒有澆鑄成任何突出塊。為了確保滑動爐排片能夠移動,在爐排片上澆鑄出一搭鉤,當前一塊爐排片的端麵碰到此搭鉤時,便使該爐排片移動一小段距離。此段附加的爐排片反向移動時,尚沿相反的方向再重複一次。傾斜逆向式往複爐排上的爐排片有狹形爐排片、波浪形爐排片、圓形爐排片等。圓形爐排片適用於燒煙煤,狹形爐排片適用於燒揭煤。

3.工作原理

綜觀機械化爐排的結構和衛作原理,不論是鏈條爐排或往複爐排,無非都是作為爐內輸送燃料的一種工具。燃料總是受爐排的作廂沿著一個方向被送進爐膛內,鏈條爐排將燃料由加煤鬥處送到爐膛內,經燃燒後,隨著爐排的運動而將燒盡的爐渣送到爐渣坑內,燃料在運動中並無上下翻動,水平式及傾斜順向往複爐排是將燃料由煤鬥處送往爐膛內,經燃燒後,一直推移到爐渣坑內,燃料在運行中稍有上下翻動。因此,在鏈條爐排上,燃料移動的方向是與鏈條運動方向相一致的,在水平式及傾斜順向式往複爐排上,燃料移動的方向與爐排運動方向也一致。燃料在這種移動過程中逐步地經曆著燃料燃燒的各個階段,即燃料經預熱、主燃燒、餘燃燒和燃盡的過程,直至在爐排的末端剩下爐渣,最後翻落入爐渣坑內。

傾斜逆向式往複爐排的工作原理與上述機械化燃燒設備有不同點。傾斜逆向式往複爐排上的燃料是被加煤器均勻加在傾斜放置的爐排麵上,當活動爐排片往前或往後運動時,燃料層的上層便逐漸向爐排末端滑落,而燃料層的下層則由於爐排的往複運動反而逐漸地向上逆行被推向加煤處。爐排上的燃料由於向下滑落和受向上推擠的影響而反複地沿著爐排來往一次,因此,便形成了燃料移動的閉合回路。由此可見,在傾斜逆向式往複爐排上的燃料其移動路線是有其特殊性的。當燃料沿著爐排向下滑落時,則所經過的路程與爐排全長成正比,在逆向式往複爐排上底層燃料的向上逆行移動,使得燃料所經過的路程進一步延長。當傾斜逆向式往複爐排的長度與其它結構型式的爐排長度相同時,則在傾斜逆向式往複爐排上,其燃料所經過的路程幾乎增加兩倍,這當然就有可能選擇較高的爐排熱負荷。據某些資料記載,通常所采用的傾斜逆向式往複爐排的熱負荷為6.26X106kJ/(m2h),甚至更高些。當燃料的特性相適宜時,雖然能達到這樣高的熱負荷,但在實用上選擇這樣高的爐排熱負荷也有一定的問題。高的爐排熱負荷就意味著要燒較多的高發熱量燃料,這樣自然會引起燃料層溫度的升高,會導致爐排過熱易變形,影響其使用壽命,使總體運行成本提高。如在爐排上燃燒低熔點灰份的燃料,則存在於燃料層內的高溫也會引起一係列運行上的困難,灰份會粘結在爐排片之間的空隙處,這樣會阻礙冷卻空氣的流入。對於燃燒高灰份、高水份的燃料利用這種高爐排熱負荷這一特點,采用這種燃燒設備其鍋爐效率的利用是比較充分的。

傾斜逆向式往複爐排,實際上是一種底層燃燒方式的爐排。由加煤鬥落向爐排上的燃料總是落在已經燃燒的燃料層上。因此,落下的燃料立刻就會受到下麵已燃燒的燃料層的高溫作用和來自燃燒室的輻射作用,使燃料在爐排的始端便已開始燃燒,甚至會熾烈地燃燒起來。並且由於爐排的運動使得上層燃料向下滑落與燃燒層內部已燃燒的燃料進行充分的混合。所以,在傾斜逆向或往複爐排上難於像其它型式的機械燃燒爐排那樣可以明顯分出預熱、幹餾、主燃燒、餘燃燒和燃盡階段,特別是在爐排的前端部分。此處的燃燒層比較厚,由於爐排的逆向運動而使得新上燃料又很快回到加煤鬥處,同時,又由於爐排的運動使得在表層上新加入的燃料,在向下滑落的過程中不斷地與已燃燒的熾熱燃料混合,因而各處總有預熱、幹餾等階段的燃料顆粒混合在一起進行不同程度的燃燒。這時,對於高灰份、低揮發份或高水份、高灰熔點的燃料來說是很合適的。但傾斜逆向式往複爐排上這些適宜於燃燒的特點,在燃料發熱量較高和灰熔點低於1250攝氏度時,卻又顯示出不良的傾向,以至於影響到能否運行的問題。因此,一定要因地製宜地選擇鍋爐的燃燒方式。

由於燃料在傾斜逆向式往複爐排的燃燒時間長、上下翻動幅度大、燃燒完全,能提高爐膛溫度,提高蒸發量,增加熱效率、節約煤炭。因此,在機械燃燒設備中,是一種較先進的燃燒設備。

4.操作運行及注意事項,

(1)爐排要完整、運行平穩。

(2)所有傳動裝置要保持潤滑、運行無異常情況。

(3)調整給煤時間繼電器1/2到1/3,爐排停動時間繼電器1/1到1/3或連續運行。

(4)新開爐時,首先要先空車運行5-10min,檢查停動時間是否正常。

(5)開爐和停電後要注意傳動齒輪(主軸大齒輪)旋轉方向。

(6)點火時,點燃引燃物給予少量鼓風,配合“手動爐排”,待煤點燃後再逐步加大鼓風、引風,按煤種不同逐步調整爐排速度或加煤量,同時調整鼓、引風量,以最後燃燒的爐渣情況為準。

(7)壓火前減少鼓、引風量,降低爐排速度維持較長的火床。

(8)停火時要先停止鼓、引風機,打開自然通風門,並按時活動爐排,以免結焦而損壞爐排。

(四)水平往複爐排

水平往複爐排是在鏈條爐排、固定式階梯爐排、傾斜式往複爐排的基礎上發展起來的,它既保持了鏈條爐排水平推煤的特點,同時又發展了傾斜往複爐爐排撥火性強和爐排片分段配風的優點。

1.特點

經過全國各地的實際運行和熱工測試,證明該種燃燒方式具有下列特點:

(1)燃燒效率高、節鈞煤炭由於煤在爐排上呈波浪式翻滾前進,煤粒的“灰衣”被破壞,空氣能很好地與炭粒混合、接觸,使其充分燃燒。據測定比手燒爐節約煤10-20%不等。