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      工業煤型鍋爐與工業新能源鍋爐的適應性探討

      工業煤型鍋爐與工業新能源鍋爐的適應性探討
      2020.08.28
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      作者:君安熱能
      1.1配煤一般地說,原先散燒的原煤制成型煤后也能滿足鍋爐的燃用要求。但這不等于說已經找到了適宜活性的型煤。適宜活性的型煤只能通過配煤來完成。低活性煤(常說的劣質煤和無煙煤)通過配煤摻入一定比例的高活性煤種自然能使混煤的反應活性顯著提高。多種煤的混合改變了固相反應物的組成,特別是在混合均勻后壓制成型,...

      1.1配煤一般地說,原先散燒的原煤制成型煤后也能滿足鍋爐的燃用要求。但這不等于說已經找到了適宜活性的型煤。適宜活性的型煤只能通過配煤來完成。低活性煤(常說的劣質煤和無煙煤)通過配煤摻入一定比例的高活性煤種自然能使混煤的反應活性顯著提高。多種煤的混合改變了固相反應物的組成,特別是在混合均勻后壓制成型,原煤中的各種成分能在整體上發揮更好的協同作用?! ?.2成型工藝及添加劑對反應活性的影響1粒度對活性的影響原料煤的粒度越小型煤的內表面積越大,氧化反應的活性點越多,相應地煤粒間的空間也越小。粒度小到一定的程度,在燃燒過程中氧氣的擴散速度降低,反應活性也隨之降低。也就是說原料煤的粒度應該有一個適宜的范圍。一般原料煤的粒徑控制在0―3mm. ? 2.2成型壓力對反應活性的影響由于運輸和貯存的要求,工業型煤必須在一定的壓力條件下強制壓制成型。隨著成型壓力的增加,型煤內部的空隙率逐步降低,型煤的反應活性也隨之降低。為了克服這一矛盾,在工業型煤的生產中采有加入粘接劑的方法來控制成型壓力或添加活性劑的辦法保證型煤的反應活性。

        2鍋爐結構對工業型煤的適應性1鍋爐爐膛結構在層燃爐中爐拱的結構對新煤加速著火,灰渣區域的未燃盡碳繼續燃燒和煙氣與空氣良好混合并充分燃燒等過程影響更大。爐拱有前后之分,前拱位于前爐墻下部,爐排的上方。后拱位于后爐墻下部,爐排上方。

        一般地說,前拱反射煙氣,火焰的輻射熱對新煤起引燃點火作用。前拱的形式有三種,即水平式、斜面式和拋物線式。水平式前拱不能反謝足夠的熱量給新煤,而且熱量分散,達不到引燃效果。這種形式的拱,多用于燃用揮發分較高,且燃點低的煤種的鍋爐。斜面式前拱能較有效地將熱量反射到剛進入的新煤上。因此點火情況有所改善。拋物線式前拱可將爐膛內輻射的熱量按聚焦的方式反射到新煤上,點火效果好,可加速生煤著火。實驗證明,工業型煤在具有拋物線式前拱的鏈條爐中燃燒可大大緩解著火拖后的狀況。但是拋物線式拱在磚工砌筑和結構方面比前兩者復雜,目前國內應用比較多的還是斜面式和水平式兩種拱。這也是目前推廣工業型煤過程中反映有些鍋爐不適合燃用工業型煤的重要原因之一。

        鍋爐后拱的作用,主要在于使灰渣中的可燃物能充分燃盡減少鍋爐的機械未完全燃燒熱損失。此外,后拱還兼起使煙氣逼向前中部加長煙氣流程與前拱配合在爐膛喉部促進煙氣與空氣良好接觸燃燒以減少煙氣中化學不完全燃燒熱損失。對于工業型煤由于點燃著火時間長最強烈的燃燒區偏于爐排后部。因此須采用低而長的后拱。

        2.2鍋爐供風系統如前所述,工業型煤在工業層燃爐內的燃燒與原煤散燒具有明顯的差別。對于活性相同的煤來說,這一現象的發生主要與原煤和工業型煤的粒度差異有關。在機械爐排上使用的原煤粒度一般在0度尺寸的煤都存在,堆積時大小尺寸的煤互相填補空間形成密實狀態。在層燃爐中燃用原煤時,為了供氧充分必須按一定的空氣過剩比例進行鼓風以克服層燃區的空氣陰力,使煤充分燃燒。在這種模式下,層燃床層中各處的空氣阻力是不一樣的。對于具有各種粒度分面的原煤來說,新煤在鏈條爐排的帶動下按一定的厚度進入爐膛。進入爐膛的原煤借助于供的輻射逐步升溫,揮發分逸出、著火。著火后的原煤開始軟化,進一步升溫。軟化后的燃煤區床層易被來自于鼓風機的高壓風沖破形成許多通氣孔得到充分的氧氣補充,達到熾熱的燃燒狀態。隨著爐排的前進和可燃物的逐漸減少,床層的溫度逐步降低,被軟化的灰分逐步冷卻、粘連、變硬,導致空氣阻力逐步增加。

        整個過程中,新煤區的空氣阻力更大,這有利于吸收輻射熱升溫、著火。強燃燒區的空氣阻力最小,使來自鼓風機的空氣主要集中在旺火區。這恰恰符合設計要求。

        工業型煤則呈塊狀。如扁球形、枕形和圓柱形等。對于工業型煤、無論什么樣的形狀,尺寸都保持一致。堆積時,塊與塊之間存在較大的空隙、空氣阻力小。工業型煤在機械爐排上的燃燒步驟與原煤的三個步驟是一樣的。但是在整個床層中空氣阻力分布是完全不一樣的。但是在整個床層中空氣阻力分布是完全不一樣的。型煤著火后開始變軟、破裂,塊和塊之間粘連,使床層的空氣阻力逐步增加,到成渣區阻力變得更大。也就是說:對于工業型煤在新煤區空氣陰力最小,這勢必會降低新煤的升溫和著火速度。新煤進入床層后,吸收來自爐拱的輻射而升溫,而來自鼓風機的空氣在通過阻力小的新煤區床層時又將熱量帶走,使型煤的升溫速度變慢,著火線拖后,甚至可能造成斷火、熄爐。這也是目前國內有些中小型工業鍋爐不適合使用工業型煤的主要原因之一。若把現有中小型鍋爐的一個供風室改為至少三個供風室,既在新煤區,旺火區和灰渣區分別設置獨立的供風室、工作時,分別以適度的風量向三個風室供風,將會使整個床層進入更佳的燃燒狀態。

        3結論工業型煤與工業鍋爐的適應性問題是在我國中小型層燃爐中推廣工業型煤成敗的關鍵性技術問題應引起社會的廣泛關注。本文經研究分析給出的如下結論。

        對不同規格的鍋爐應配制不同反應活性的型煤。

        燃用工業型煤的層燃爐應具有拋物線式前拱結構和低而長的后拱結構。

        燃用工業型煤的層燃爐,在新煤區、旺火區和燃盡區設置三個獨立的供風室,以克服工業型煤在床層中的不合理的空氣阻力分布。

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