摘 要 分析現(xiàn)行拋煤爐在燃燒組織上存在的缺陷，提出用相對獨立 的層懸浮燃燒方法進行改造，達到節(jié)能、環(huán)保的預(yù)期目標(biāo)。

　　關(guān)鍵詞 拋煤爐層懸浮燃燒

　　1前言

　　在我國，為數(shù)不少的35t/h以下拋煤爐仍在地方熱電廠運行，這種鍋爐由于機械不完全燃燒 損失居高不下，導(dǎo)致鍋爐效率低，環(huán)境污染嚴重。

　　通過反復(fù)實踐和現(xiàn)場對比試驗，采用比較完善的顆粒 原煤層燃燃燒與制備煤粉懸浮燃燒的方式，對35t/h拋煤爐進行改造，達到比較滿意的經(jīng)濟 與環(huán)保效果，試驗表明，改造后鍋爐效率提高5～9%，煙囪黑煙基本消失。

　　2拋煤爐在燃燒組織上存在的缺陷

　　現(xiàn)行拋煤爐在燃燒組織上，是將粗細顆粒同時存在的原煤，遍過拋煤機“拋灑”方式 使之粗粒煤層燃燃燒。 要使拋煤爐中懸浮燃燒比較理想，應(yīng)同時具備三個條件：較細的煤粉顆粒度，較低的煤 粉水份，合理的配風(fēng)方式。

　　2.1懸浮燃燒對煤粉細度的要求

　　煤粉是一種燃盡過程較長的燃料，煤粉的燃盡時間與煤粉粒徑成平方關(guān)系。

　　當(dāng)燃燒室高度一定時，煤粉在燃燒室內(nèi)停留時間是一定的，當(dāng)未燃盡的煤粉一旦出了燃燒室 ，煤粉即停止燃燒，造成機械未完全燃燒損失。欲使煤粉在燃燒室內(nèi)得到充分燃燒，應(yīng)使煤粉細度越細越好。一般應(yīng)控制經(jīng)濟細度R90=18～25%。亦即煤粉粒徑大于90μm部份 只占煤粉總量的18～25%。

　　根據(jù)拋煤爐對原煤的最佳顆粒度配比：13～19mm、6～13mm、<6mm各占1/3的要求，顯然 處于懸浮燃燒的細煤粒徑粗至以毫米計遠遠粗于以微米計的煤粉，因此，其燃盡所需時間 高 出煤粉百倍以上。

　　2.2煤粉水份對燃盡的影響

　　煤粉開始著火的條件之一，是必須在燃燒室內(nèi)將煤粉加熱先將水份蒸干，然后在600～700℃ 條件下析出可燃揮發(fā)物點燃燃燒。當(dāng)煤粉水份越多，加熱蒸干時間就越長，則可供煤粉焦粒 燃燒的時間越少。當(dāng)有制粉系統(tǒng)時，原煤在系統(tǒng)中有一個干燥過程，使成品煤粉的含水率小 于1%。而拋煤爐入爐原煤沒有預(yù)干燥過程，其水份一般為6～10%，當(dāng)雨天時甚至大于12 %，這對拋煤爐中細煤屑的懸浮燃燒是很不利的。

　　2.3配風(fēng)方式對煤粉燃盡的影響

　　前面提到，煤粉是一種燃盡時間較長的燃料。為使煤粉盡快、充分地燃燒，合理組織供 氧是很關(guān)鍵的，首先，應(yīng)有少量空氣(一次風(fēng))與煤粉充分混合，在煤粉氣流噴出燃燒器噴 口之后形成一個回流區(qū)，以吸納高溫?zé)煔猓铀兕A(yù)熱過程使之點燃。隨后，及時將其余空 氣(二次風(fēng))逐步混入，使焦碳微粒在富氧條件下充分燃燒。對拋煤爐來說，它既無前拱又 無后拱，爐室空氣動力場很差。所謂懸浮燃燒，只是煤屑在爐室內(nèi)飛揚。火床上方的空氣與 細粉不可能得到良好混合燃燒，這就導(dǎo)致飛灰與飛灰可燃物的增加。

　　2.4原煤顆粒度的均勻性對層燃燃燒的影響

　　從理論上講，不同粒徑的原煤，通過拋煤機的作用，將顆粒粗的拋得遠，顆粒細的拋得 近，達到不同粒徑的原煤分開層燃燃燒的要求。實際上，由于爐內(nèi)的復(fù)雜工況，如風(fēng)速、原 煤水份、給煤量等因素的影響，往往使細煤粒仍然混雜在粗煤粒中間，影響爐排上煤 層的通風(fēng)。這就是拋煤爐爐下灰可燃物含量與鏈條爐相當(dāng)?shù)脑颉Ｈ魧⒄?/3的細煤從 較粗的煤粒中分離出來，則拋煤爐爐排上的煤層通風(fēng)條件將得到改善，使?fàn)t排上的煤層得到 完全燃燒。

　　3對拋煤爐燃燒系統(tǒng)的改造

　　3.1工藝思路

　　通過對現(xiàn)行拋煤爐燃燒工藝存在缺陷的分析，提出了各自相對獨立的煤粉懸浮燃燒和較粗粒原煤拋煤層燃燃燒的技術(shù)思路。首先，由原煤分離裝置，將原煤中粒徑小于4～5mm的細煤屑分離出來，制成成品煤粉，組織較完善的煤粉懸浮燃燒;其次，對粒徑大于4～5mm的原煤，仍經(jīng)過現(xiàn)有拋煤機拋灑到反轉(zhuǎn)爐排上，組織起通風(fēng)良好的層燃燃燒。

　　3.2對拋煤爐燃燒系統(tǒng)的改造

　　本著可靠、實用、節(jié)約投資的原則，僅對懸浮燃燒部份作了改造，對原有拋煤層燃部份 基本上來作大的改動：

　　a.在拋煤爐落煤管處加裝細煤分離裝置;

　　b.分離出來的細煤，經(jīng)可調(diào)速的給煤機輸入磨煤機;

　　c.為簡化制粉系統(tǒng)，選用帶有旋風(fēng)分離器的風(fēng)扇磨煤機。磨煤機的出力按鍋爐額定負 荷耗煤量的1/3考慮。對35t/h拋煤爐，選用FM2-1000風(fēng)扇磨。該磨出力1800kg/h，允許原煤水份12%，成品煤粉細度R90≤23%，磨煤機出口風(fēng)壓H≥1750Pa。

　　d.用于干燥原煤的熱風(fēng)分別取自鍋爐省煤器出口的煙氣(250℃)和預(yù)熱器出口的熱空氣 (165℃)。運行時根據(jù)磨煤機出口溫度、可適當(dāng)調(diào)整兩種干燥熱源的比例。

　　e.燃燒器的布置：考慮到鍋爐子爐室結(jié)構(gòu)的限制，煤粉燃燒器選用直流式燃燒器二臺，二臺燃燒器分別布置在兩側(cè)墻后側(cè)看火孔處。燃燒器氣流交匯爐室斷面中心。為延長煤粉燃燒時間，燃燒器噴口稍向爐排傾斜。試驗表明，燃燒口傾角對完全燃燒有重大影響。

　　對35t/h拋煤機上述改造費用為45～50萬元。

　　4運行與維護

　　a.煤粉燃燒器一次風(fēng)是不可調(diào)的，在運行時，控制磨煤機出口溫度≤150℃盡可能多用熱 風(fēng)少用煙氣干燥原煙，以保證一次風(fēng)中空氣量>40%。

　　b.調(diào)節(jié)燃燒器的二次風(fēng)，控制煤粉著火點距噴口距離在0.3～0.5m左右。當(dāng)燃燒器停用 時，應(yīng)微開二次風(fēng)，保證燃燒器噴口得到有效冷卻。

　　c.當(dāng)原煤很細時，應(yīng)調(diào)節(jié)給煤機轉(zhuǎn)速控制進入磨煤機的細煤量不超過總煤量的1/3。否則 噴粉量過多會造成懸浮燃燒惡化。

　　d.由于1/3原煤進入懸浮燃燒，使拋到爐排上的原煤量減少，煤層變薄、距離變遠，同時改善了層燃燃燒條件，燃盡時間較改造前縮短。為防止?fàn)t排末端脫火，造成 爐排末端漏風(fēng)過大。應(yīng)適當(dāng)提高爐排速度，必要時適當(dāng)關(guān)小爐排風(fēng)。

　　e.風(fēng)扇磨的葉輪與機殼襯板磨損較快，改造后的拋煤爐若再摻煤渣燃燒是不適當(dāng)?shù)摹．?dāng)風(fēng)扇磨局部磨損導(dǎo)致振動較大時，可用校靜平衡的方法處理，若襯板磨損超過要求 ，可停機更換襯板。

　　5改造前后的技術(shù)經(jīng)濟比較

　　對比試 驗是在寧波小港熱電廠4號爐(35t/h拋煤爐)上進行的。根據(jù)小港熱電廠習(xí)慣配煤方式， 試驗分純煙煤燃燒和煙煤中摻適量煤渣燃燒兩種，對比試驗結(jié)果如表1。可以看到，鍋爐平均效率比改造前提高5.5%。按寧波小港熱電廠鍋 爐負荷水平，若年運行7000小時，一臺鍋爐年節(jié)約原煤1600噸。按當(dāng)前入廠原煤價格320 元/噸，年節(jié)約原煤費用51萬元，當(dāng)年收回投資。

　　6結(jié)論

　　拋煤爐改造成拋煤層燃和煤粉懸浮燃燒，可提高鍋爐效率5～8%。改造后的拋煤爐若再摻煤渣運行是不可取的，雖然對鍋爐效率有 所提高，但總體爐效比燒純煙煤下降，且加速風(fēng)扇磨的磨損，增加維修工作量。