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拋煤機鍋爐環保節能分析改造

文檔作者：任安婷賀軍全文檔來源：延安卷煙廠		點擊數：	更新時間： 2021年01月29日
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第29卷第2期
2008年4月
能源技術
ENERGY TECHNOLOGY
Vo1．29 No．2
Apr． 2008
拋煤機鍋爐環保節能分析改造
任安婷。賀軍全
(延安卷煙廠，陜西716000)
摘要：延安某廠原有的SZD10-13一AⅡ型拋煤機鏈條爐存在著煙氣黑度等級高、飛灰量
大、飛灰含碳量高等問題。通過對燃燒過程具體分析，對拋煤機鏈條爐爐膛結構、配風系統、飛灰系
統等方面進行了改造，改造后的拋煤機鏈條爐減少了飛灰不完全燃燒熱損失，提高了鍋爐熱效率，
達到了節能環保的效果。
關鍵詞：節能；環保；改造
中圖分類號：TK229．6 文獻標識碼：B 文章編號：1005—7439(2008)02—0119—02
Retrofit of Spreader- Stoker Boiler for Energy Saving and Enviromnental Protection
REN An-ting，HE Jun-quan
(Yan’an Cigarette Factory of China Tobacco Shan~ Industrial Corporation，Shanri 716000，China)
拋煤機鏈條鍋爐具有結構緊湊、負荷調節能力
強、適應煤種廣、操作簡單、運行可靠等優點，受到了
很多用戶的歡迎。
延安某廠原有的SZD10-l3一AⅡ型拋煤機鏈
條爐采用開式爐膛和機械式風力拋煤機。爐內的燃
料燃燒是火床與懸浮狀態的綜合燃燒，大顆粒煤落
在爐排上作火床燃燒，小于l mm的細煤末在爐膛
空間作懸浮燃燒，燃燒狀況遠不如煤粉爐。由于開
式爐膛極少產生氣體紊流和機械混合擾動，加上配
風條件的限制，細煤末與空氣 昆合狀況較差，大多數
細煤屑不經過強烈燃燒區，只受到火焰輻射，很容易
導致缺氧而析出碳黑，產生焦炭粒子，造成機械不完
全燃燒熱損失增大。經測試，這臺SZD10—13一A
Ⅱ型拋煤機鏈條爐排煙黑度一般在林格曼黑度3
級左右，嚴重時高達5級；煙塵排放濃度一般都在
500 mg／m。以上，有的高達l 000 mg／m。以上，超過
國家排放標準的十幾倍甚至幾十倍；煙塵中含碳量
一般在60 ～70 ，沒有完全燃燒的碳顆粒隨煙
氣排出，資源浪費現象十分嚴重。
1 缺陷分析
(1)拋煤機拋在爐膛空間燃燒的是直徑在
l mm左右的煤屑，在現有拋煤機鏈條爐爐膛空間，
懸浮可燃物不具備完全燃燒條件。煤粉爐懸浮燃燒
時設有煤粉燃燒器，它是保證煤粉良好燃燒的重要
手段，而該拋煤機鍋爐不但沒有煤粉燃燒器，而且把
煤屑拋人爐膛空間燃燒時幾乎是沒有采取強化措施
的，不能保證煤屑正常燃燒。
(2)拋煤機鍋爐的爐膛是開放型的矩形直筒
子，沒有前后拱，空間很大。因此，盡管爐內過剩空
氣量很大，但煤屑與空氣仍不可能充分混合，懸浮可
燃物燃燒反應的物理條件較差，造成煤屑因缺氧而
減慢化學反應的進程，產生不完全燃燒現象。每當
控制調節不當，大量細煤屑來不及燃燒就飛出爐膛；
這不僅對鍋爐的經濟燃燒十分不利，還會造成嚴重
的環境污染。
(3)此鍋爐沒有設計二次風，使得煙氣在爐膛
內得不到充分混和，煤粒在爐膛內的停留時間很短，
爐膛出口的飛灰量和飛灰含碳量增加，使得爐內煙
氣溫度很快降低，排煙中的CO含量較高，以致造成
化學不完全燃燒損失增大。同時由于鍋爐的飛灰量
大，鍋爐排煙中的飛灰濃度較高，易造成大氣污染。
2 改造方案
針對本臺鍋爐存在問題，進行了如下改造。
· 119 ·
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任安婷等：拋煤機鍋爐環保節能分析改造
2。l 增加前后拱、折焰拱
在不影響拋煤機正常工作的前提下，利用雙人
字形拱的“a”形燃燒方式理論增加前后拱，如圖1所
示，使得高溫火焰在前后拱導向下運動直接沖刷新
煤層，高溫火焰的灼熱焦碳顆粒在重力和離心力慣
性聯合作用下讓分離發生在新煤層上，火焰的沖刷
及灼熱碳粒的分離與新煤之間進行著強烈的動量、
質量和熱量交換，形成一個極有利的著火條件。
同時“a”型火焰在前拱區的回流形成一個強湍
動的大旋渦，火焰中未燃盡的可燃性氣體及灼熱碳
粒在強湍動中增強了與氧氣間的混合，可以及時充
分供氧保證Q3和Q4的減少。且“a”型火焰回流對
細小飛灰帶出實際上有封鎖作用，“a”型運動軌跡
也大大增長了氣流在爐內的路徑、改善了充滿度，增
加了停留時問，提高了燃盡率。
圖1所示新增折焰拱也進一步延長了未燃盡粒
子與空氣的接觸時間，加強了燃燒。
新增前拱
二次風管
新增前拱＼
2520 ＼ ＼
770
0．0o
：：
圖1 改造后的爐膛結構示意
2。2 增加二次風
如圖1所示，改造后的爐膛前、后拱二次風管恰
好可以布置在前后拱內，后拱的二次風與前拱的二
次風相互配合；射流角度合適，增加前、后拱二次風
噴嘴數量，調整前、后拱二次風比率。改造后可以使
氣流旋轉并保證一定的旋流強度，提高二次風的功
效，蓋住揚起的細煤屑，加強拋煤細屑與空氣的擾動
混合，延長其在爐內的停留時間，以便降低飛灰中的
含碳量，減少局部受熱面的磨損，這樣就可以降低煙
氣黑度和減少粉塵的排放。
2．3 增加爐室內飛灰復燃功能
含塵煙氣通過前后拱形成的喉口，由燃燒室
· 120 ·
進入燃燼室，由于煙氣流通截面的擴大及煙氣的轉
向，可能導致部分飛灰降落在爐拱上。為此對拱進
行改造，目的是讓飛灰由拱兩側進入燃燒室再燃。
如圖2所示在前拱上面貼近前墻的下部設置
幾個 OO定向落灰口，將前拱上的積灰引入前拱下
面回燃，可以提高鍋爐燃燒效率，減少不完全燃燒熱
損失。
前墻
，／ 新增
O400 ／
幾■ ． ／
＼ 。 ‘
＼ L 定向落灰口
圖2 落灰口結構
3 改造結果
針對某廠DZL1 0—1．2 5一AⅡ型拋煤機鍋
爐用上述方法加以改進，改造前后測量數據如過
表1所示。
表1 改造前后拋煤機鍋爐運行情況
從改造前后數據分析可以看出，經過改造后，燃
用Ⅱ類煙煤時鍋爐煤渣含碳量在5 左右，爐膛溫
度比以前提高5O K，煙塵排放濃度可以做到小于
150mg／m3，煙氣黑度在林格曼1級以下，燃用煤量
較改造前顯著減少。
拋煤機鏈條爐爐膛前后拱與二次風的配合促進
了細煤屑與空氣的混合，延長了煙氣流程并為細煤
屑燃燒提供了高溫條件；飛灰復燃功能的運用，減少
了飛灰不完全燃燒熱損失，提高了鍋爐熱效率。可
見，用此方法改造鍋爐，不但節能效果顯著，而且減
少鍋爐煙氣對空氣污染，起到一定的環保作用。

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