摘 要:能源是引起環境污染的最大排放源。隨著我國能源消費的急劇增長、由于能源利用不當引發的污染使我國成為世界污染最為嚴重的國家之一,如何解決這些問題成了相關單位生死攸關的問題。筆者對影響層燃鏈條爐良好運行的各種因素進行了綜合的分析,并有針對性地提出改進措施。
關鍵詞:35T/H鏈條爐排鍋爐 節能減排
中圖分類號:TK22 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2011)12(a)-0000-00
目前我國正處在工業化和城鎮化加快發展的階段。國際經驗表明,這是一個資源消耗強度加大的階段,加劇了資源短缺的矛盾。節能減排就是指減少能源消耗和降低污染物排放。在一些高等院校、中小企業、熱電等行業裝備的鍋爐仍然以35T/H次高壓層燃鏈條爐為主,運行時間長,造成目前絕大部分鍋爐運行狀況不佳,出力不足,趕負荷慢而影響生產生活;煤耗高,冒黑煙,不能燒次煤等問題。
1 均勻分層燃燒技術
35T/H次高壓層燃鏈條鍋爐的設計煤種一般為Ⅱ類煙煤,但實際上由于各種因素的制約,供應鍋爐燒的煤還是十分混亂,有時候燒的煤發熱量僅在此基礎上17000—19000KJ/KG,而煤中灰含量竟在35%以上。鍋爐燒這種煤,在當時的設備條件下要保證出力顯然是不現實的。在不能按鍋爐要求供應燃用煤的情況下,有必要設法找出一條新的途徑,就是擴大鍋爐煤種的適應性。另外,有時候鍋爐在使用(Ⅲ類煙煤優于Ⅱ類煙煤)時鍋爐仍很難達到滿出力,在負荷高時,灰渣含碳量又明顯高,經核算鍋爐設計值沒有問題,這又如何解釋鍋爐過不能到設計值呢?經調查發現主要問題出在鍋爐給煤方式上。該鍋爐的給煤方式為煤給給煤管、加煤斗落在爐排上,再經煤閥門進入爐內。這種給煤方式的缺點是顯而易見的。具體分析有以下幾條:
(1)煤的落差比較大,煤被擠壓的很密實,從而導致煤的透氣性差,通風阻力增大,致使煤層通風不良,燃煤得不到足夠的氧,因此就不能完全燃燒。
(2)進入鍋爐的煤顆粒不一樣,爐排上的煤層也必須是由大小顆粒不均的鎂組成,尤其在煤層的同一斷面上顆粒也不一致,這就導致煤層通風量不一樣,造成火床燃燒不均衡。觀察火床發現,煤進入爐膛時開始起燃不同步,火焰高度參差不齊,火床和火床上部溫差較大,這就說明煤層的燃燒工況相當不佳。
(3)煤倉內煤的分布一般是兩側顆粒大的多,中間反之,這就導致爐排上的煤層也是兩側大塊的多中間細末的煤多,因此更加劇了煤層上的煤分布的不均勻性和煤不能完全燃燒。
通過上述分析,可以找出鍋爐運行不良的重要原因,采用均勻分層燃燒技術,在原煤倉至爐前煤斗一段的給煤管上,裝上均勻給煤裝置,使原煤倉的煤均勻的落下來,解決了爐排煤層兩邊大塊多中間細末多的問題,使煤層煤的分布基本一致。在爐前煤斗內裝上顆粒篩分裝置,使煤倉均勻落下來的煤分層落在爐排上,即大顆粒煤先落在爐排上,小顆粒煤落在中顆粒煤層上,形成下大上小分層的煤層,顯而易見這種即松散又分層的煤層孔隙大,通風阻力小,通氣性好且基本均勻,保證每個顆粒燃燒所需空氣,使其充分燃燒。這種新技術的使用使該廠鍋爐不但對煤種的適應性有了明顯提高,爐排漏煤量也明顯減少,而且燃料工況也得到了大大的提高,可以達到滿意的效果。這樣鍋爐不僅能燒Ⅱ類煙煤,發熱量在19000KJ/KG,揮發份14.5—16%,灰分30%的煤也能燒,節省了大量的購煤資金,改進后的爐排漏煤量減少80%以上,爐渣含碳量降到10%左右,比改前可以減少一半以上,兩項節煤10%以上。采用這種技術后,趕負荷較改前明顯快了,負荷也力也有所提高,比灰量減少50%,排煙黑度保持在要求范圍之內。
2 引風機改型
煤在爐中燃燒,其最基本的化學方程式應是:C+O2=CO2+Q前面初步解決了煤的問題,那么下一步我們就要解決O2即空氣的問題,就我們學校正在使用的2#、3#爐的風機參數(表1)。
由于鍋爐幾年運行下來煙道和風機葉輪都有不同程度的積灰,致使煙道阻力增大,煙氣流量減少,引風機風壓也明顯不夠,甚至在鼓風機開度45%,而引風機開度100%時爐膛也出現正壓,這樣鼓風機就不可能開足,爐膛中的煤也無法得到足夠的氧。2#、3#爐的爐膛出口過量空氣系數最佳值應在1.15—1.20之間,但實際上很難再達到這個水平。因此,煤要完全燃燒十分困難,而且出力不夠,趕負荷能力也不行,燒正壓有時成了迫不得已的事情。鍋爐長年處于這種不正常的燃燒狀態下。為此,筆者進行了多方面的分析研究并進行了詳細的計算,最終發現2#、3#爐的引風機能力不夠。引風量應在表2中情況時鍋爐才能達到實際的要求。
獲得以上參數后,建議學校購買兩臺表中所列的引風機代替了原來的兩臺引風機,運行情況良好。2#、3#爐達到了設計的出力,雖然電機容量增加了20KW,但鍋爐的燃燒效率卻明顯提高,燃燒工況得到了較為徹底的改善,也基本上告別了燒正壓的時代。
3 結語
節能減排是我國政府現在和未來所追求的一項重要工作,建設環境友好型社會,就要保證環境的和諧美,節能減排既要減少對自然資源的使用,又應減少污染的排放,工業鍋爐是關系到國民經濟發展和人民生活的重要設備,由于不同程度地存在出力不足,浪費能源,污染環境等問題,給單位、社會造成了一定的損害。如何通過采用新技術,通過對現有設備的合理改型,有效地解決工業鍋爐中存在的各種問題鍋爐的這兩點成功改進或許能給各位同行一點啟示。