代長安

摘 要 主要借助文獻(xiàn)資料引用法、對(duì)比分析法等方法，從中國燃煤鍋爐的行業(yè)現(xiàn)狀、對(duì)“三不誤”采暖爐的燃燒形式的設(shè)計(jì)、采暖爐的飛灰設(shè)計(jì)問題、采暖爐附屬設(shè)置的設(shè)計(jì)、采暖爐附屬設(shè)置的設(shè)計(jì)等方面的設(shè)計(jì)改造與技術(shù)方面進(jìn)行探討研究。

關(guān)鍵詞 燃煤 節(jié)能 減排 設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TK223.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1“三不誤”采暖爐的燃燒形式的設(shè)計(jì)

為了提高燃燒效率，減少污染的排放。根據(jù)現(xiàn)在燃煤在爐排方向依次完成燃料的預(yù)熱干燥、燃燒、燃燼的過程。保證燃煤在爐內(nèi)的有效停留時(shí)間及燃燒長度。以及防止燃煤一單面點(diǎn)火狀態(tài)，靜止燃燒，透氣性較差等缺點(diǎn)，重點(diǎn)對(duì)“三不誤”采用以下幾種方法進(jìn)行設(shè)計(jì)與改進(jìn)：

1.1型煤分層燃燒、復(fù)合燃燒、環(huán)形燃燒設(shè)計(jì)

“三不誤”技術(shù)特點(diǎn)：采用型煤技術(shù)，即可滿足煤充分燃燒；一、二次風(fēng)合理配比，以形成適合的旋轉(zhuǎn)空氣動(dòng)力場(chǎng)，確保型煤燃燒的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。型煤的外表面由于人為加工的因素，在成型壓制過程中使之密度加大，燃燒時(shí)外表面不易剝落，而是形成外層灰的“包裹效應(yīng)”，使內(nèi)層燃煤不易與空氣接觸，所以較原煤燃燒慢。同時(shí)型煤的引燃和燃盡也較原煤慢許多，通常情況，型煤要在爐內(nèi)停留2～3小時(shí)才能燃盡，而且需要有均勻的通風(fēng)和較高的溫度場(chǎng)，而對(duì)于生物質(zhì)型煤來說，因密度相對(duì)低、揮發(fā)分高，燃燒用時(shí)要比上述時(shí)間短且易于著火。

煤空隙尺寸，即使這樣也應(yīng)使?fàn)t膛容積熱負(fù)荷保持較高值，以利于燃燒。通常，常規(guī)層燃鍋爐的輻射受熱面和對(duì)流受熱面的吸熱比例各約50%，而型煤鍋爐的輻射受熱面的吸熱比一般要小于對(duì)流受熱面，故型煤鍋爐對(duì)流受熱面要大。因型煤鍋爐爐排面積較大，型煤占據(jù)爐膛空間較多，爐膛容積相對(duì)減小，在爐膛結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，盡量不要采用燃盡室結(jié)構(gòu)。

為增大燃煤的透氣性。型煤燃燒及爐排面積用于燃燒型煤的爐排，其設(shè)計(jì)或選擇是以加煤方便、漏風(fēng)少、排渣簡(jiǎn)潔、運(yùn)行平穩(wěn)、單機(jī)能耗小為原則。對(duì)于自然通風(fēng)的爐排，由于型煤燃燒較為溫和，其燃燒熱強(qiáng)度應(yīng)取相對(duì)低值，爐排面積選取時(shí)取大值；對(duì)于強(qiáng)制通風(fēng)的爐排，由于型煤燃燒較為迅速，其燃燒熱強(qiáng)度可取高值，爐排面積選取較自然通風(fēng)時(shí)略小。在選用或設(shè)計(jì)型煤采暖爐排時(shí)應(yīng)保證有足夠的爐排面積，可將以前爐排改為往復(fù)推動(dòng)爐排，使燃燒層和爐排之間有一個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，為燃煤的充分燃燒創(chuàng)造了條件。應(yīng)避免產(chǎn)生燜火，自然通風(fēng)的爐排下部空間不要設(shè)計(jì)得太低，有保持良好通風(fēng)措施；強(qiáng)制通風(fēng)的爐排風(fēng)量應(yīng)可調(diào)，引燃區(qū)風(fēng)量不可過大，尾燃區(qū)最好有通風(fēng)降溫措施，落渣區(qū)應(yīng)盡力密封，最好水浸。

1.2設(shè)立預(yù)燃室

它能確保型煤在較短時(shí)間內(nèi)著火并穩(wěn)定燃燒，縮短型煤著火時(shí)間。爐拱設(shè)計(jì)。爐拱的作用是煙氣導(dǎo)流和燃料引燃。對(duì)于型煤采暖爐來說，由于型煤著火困難引燃更為關(guān)鍵。引燃的條件是爐膛有足夠的高溫輻射、高溫氣流的沖涮和適當(dāng)?shù)呐滹L(fēng)。在設(shè)計(jì)型煤采暖爐拱時(shí)應(yīng)注意：拱的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)能使高溫氣體沖刷新煤區(qū)；喉口尺寸不宜設(shè)計(jì)過大；爐拱內(nèi)壁應(yīng)光滑、平整、密實(shí)且具備一定蓄熱能力和強(qiáng)度；后拱平均拱高不大于煤層最大厚度2倍；與爐排配合的合理性。

1.3設(shè)置加熱器

利用廢氣的余熱將型煤加熱至40℃左右，以改善型煤的燃燒效果，保證穩(wěn)定燃燒。

1.4設(shè)置充分燃燒裝置

通風(fēng)裝置設(shè)計(jì)應(yīng)簡(jiǎn)潔、可調(diào)、密封。其它設(shè)計(jì)，型煤采暖爐有熱滯后效應(yīng)，設(shè)計(jì)上應(yīng)有自動(dòng)保護(hù)措施；運(yùn)行操作中更應(yīng)注意設(shè)備及系統(tǒng)的啟閉安全。設(shè)計(jì)和運(yùn)行操作中都應(yīng)注意爐膛內(nèi)產(chǎn)生可燃?xì)怏w的排除，避免燃爆事故的發(fā)生。

2鍋爐的飛灰設(shè)計(jì)問題

采暖爐長期使用固體燃料將造成鍋爐煙道長度方向存在大量積灰，如何使這些部分少積灰或不積灰，也是設(shè)計(jì)人員需要考慮的問題，對(duì)型煤采暖爐，只能通過勤清灰的方法來減少鍋爐飛灰的積存。

3鍋爐附屬設(shè)置的設(shè)計(jì)

鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)，根據(jù)采暖爐結(jié)構(gòu)，采暖爐的鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)直接影響著鍋爐的出力和效率的大小，因此合理地選擇鍋爐的風(fēng)機(jī)可以保證鍋爐的良好運(yùn)行。燃煤如要充分的燃燒，首要條件是提供充足適量的空氣和保持一定的高溫環(huán)境。風(fēng)機(jī)過大和過小都會(huì)使鍋爐效率不高甚至破壞鍋爐正常運(yùn)行。

引風(fēng)機(jī)的風(fēng)量過大會(huì)使鍋爐煙道處于較大的負(fù)壓而難以控制，同時(shí)出現(xiàn)的漏風(fēng)會(huì)使鍋爐傳熱溫差減小，排煙熱損失增大。

實(shí)踐表明，對(duì)于鍋爐的鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)要具體情況具體分析，因?yàn)殄仩t廠對(duì)鍋爐本體以外的設(shè)備阻力如除塵器、煙道等都是大致估計(jì)，所以對(duì)所選的鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)的參數(shù)需進(jìn)行復(fù)核計(jì)算，校驗(yàn)是否滿足條件。

4脫硫技術(shù)的設(shè)計(jì)

脫硫的技術(shù)主要是型煤固硫技術(shù)：將不同的原料經(jīng)篩分后按一定比例配煤，粉碎后同經(jīng)過預(yù)處理的粘結(jié)劑和固硫劑混合，經(jīng)機(jī)械設(shè)備擠壓成型及干燥，即可得到具有一定強(qiáng)度和形狀的成品工業(yè)固硫型煤。固硫劑主要有石灰石、大理石、電石渣等，其加入量視含硫量而定。燃用型煤可大大低煙氣中二氧化硫、一氧化碳和煙塵濃度，節(jié)約煤炭，經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益相當(dāng)降可觀。

5小結(jié)

“三不誤”設(shè)計(jì)的核心是圍繞采暖爐提高采的熱效率和能源的利用率來達(dá)到節(jié)能目的。目前在采暖爐的設(shè)計(jì)方面應(yīng)充分使用一些新技術(shù)和新工藝，針對(duì)燃煤采暖爐的特殊位置做好節(jié)能設(shè)計(jì)，從而使供熱系統(tǒng)節(jié)能、減排設(shè)計(jì)邁上一個(gè)新臺(tái)階，同時(shí)對(duì)型煤的組分和燃燒特性作了一定的闡述，目的在于突出型煤采暖爐設(shè)計(jì)與其它層燃爐設(shè)計(jì)的差異，并對(duì)型煤采暖爐各項(xiàng)熱損失的計(jì)算進(jìn)行修正，為相關(guān)設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。