链条锅炉节能减排技术的应用

　　摘要:对我市情况对链条工业锅炉给煤装置进行描述与分析，并结合国家节能环保要求，对锅炉分层给煤装置从实用性方面进行论述，并提出建议措施，希望对锅炉使用单位提供借鉴。
　　关键字:链条锅炉；节能减排；技术应用
　　0序言
　　我市有1500多台燃煤工业锅炉、1万蒸吨，其中60％是蒸汽锅炉，40%是热水锅炉，年耗燃料约144万吨标准煤。每年消耗燃煤占全市煤产量的1/3，而平均锅炉热效率仅60％，远低于先进国家80-85%的热效率，每年多消耗燃煤30万吨。国家不断加大节能环保力度，导致许多在用工业锅炉达不到环保、节能要求不得不停止使用，造成设备能源的二次浪费
　　1工业锅炉的节能技术改造分析
　　由于在用的工业锅炉链条炉排锅炉居多数，当前推广应用的节能改造技术。我们对我市工业锅炉进行了认真的调研，我市燃煤工业锅炉1500余台，其中链条炉排锅炉约占90%以上。通过调研和分析，我们认为，目前在一些大中型企业中锅炉运行热效率却较之设计热效率低很多，并且锅炉的出力也很少达到设计参数，有的甚至只能达到设计参数的40%~50%，差距比较大。造成这种状态的原因是煤种不符合设计要求，运行管理跟不上等诸多原因。但企业都希望采用一些先进、科学的技术改造，使锅炉热效率提高并同时达到节能的目的。目前，关于节能的技术项目也较多，从能源综合利用方面有蒸汽助燃、热电联产、余热利用技术、洁净煤技术、用能监测控制技术等等；从锅炉设备改造方面有给煤装置改造、燃烧系统改造、炉拱改造、锅炉辅机节能改造、层燃锅炉改造成循环流化床锅炉、旧锅炉更新、控制系统改造等措施。这些技术措施对锅炉的节能都起到了一定的作用。
　　2从强化炉内燃烧的节能技术进行给煤装置改造
　　2.1传统给煤装置使用状况及燃烧机理
　　我国工业锅炉普遍采用普通煤斗给煤，普通煤斗结构简单、运行比较可靠，但也存在不少问题，由于煤层导热性很差，致使热能传递速度很慢约相当于炉排速度的1/10，因此导致烟气中一部分可燃气体（如CO、H2、CH4）等未燃烧放热就随烟气排出造成热量损失约1-2%。传统给煤方式缺点有：1）煤层中煤粒排列不均匀且密度很大。密度大的煤层通风阻力大，透气性差，致使煤层不完全燃烧，q4固体不完全燃烧热损失增大，该项热损失在锅炉正常运行时为5-15%。2）链条炉排对煤种有一定要求，挥发分少，灰分多、水分多的煤着火很困难，导致固体不完全燃烧损失加大，影响锅炉出力，浪费能源。分层给煤装置很好地解决了上述问题。
　　2.2给煤装置改造概述
　　层燃锅炉都是燃用原煤，其中占多数的链条炉排锅炉，原有的斗式给煤装置，使得煤块和煤末混合堆实在炉排上，阻碍锅炉进风，影响燃烧。将斗式给煤装置改造成分层给煤装置。即：使用重力筛选将原煤中块、末自下而上松散地分布在炉排上，有利于进风，改善了燃烧状况，提高煤的燃烧率，减少灰渣含碳量，可获得5％～15％的节煤率，节能效果好，投资少，回收快。
　　2.3分层给煤装置种类和原理
　　2.3.1单辊式分层给煤装置是将原有单一煤斗改造，增加一个拨煤辊和一个筛网。煤块从落煤管落下先行至落煤斜板再经过拨煤辊将煤有选择地均匀送至筛网，大颗粒煤在重力作用下首先落至炉排，中颗粒煤落在大颗粒上面，小颗粒经过筛网均匀落在最上层，形成疏松的煤层结构，炉排底部的大颗粒煤块之间间隙增大利于通风。
　　2.3.2双辊式给煤装置是在单辊基础上增加一个重力移煤辊，以使煤层分布更加均匀合理。
　　2.3.3三辊式分层给煤装置是在双辊式基础上再增加一个湿煤转动辊，以使含水量较大的煤或黏结在一起的煤不在落煤斜板上堆积，煤况适应性更强（如图2）。
　　2.3.4分层燃烧的原理：是在煤斗中设置筛分装置，将大颗粒煤落在下，中颗粒在中，小颗粒在最上面，形成一种松散给煤方式。空气通过炉排间隙，煤块间隙进入煤层，无形中增大了通风截面比f=E/R*100%，减少了通风死区，改善空气动力场，增强了扩散燃烧效果，燃烧热强度高，煤的燃烧速度快，如其他条件配合得当，煤可能达到完全燃烧的程度，降低q2、q3、q4、损失提高了锅炉热效率。分层煤层示意图如图2所示
　　3分层给煤装置应用
　　我市某企业有4台SZL4.2-1.0/115/70-P型热水锅炉进行了分层给煤装置改造。正常运行工况下，节约燃煤消耗5%～10%。
　　炉渣含炭量可以降至10%左右；提高煤种适应性；改造后锅炉出力增大，可以满负荷运行。炉膛温度提高100～150摄氏度，炉排漏煤现象也有明显改善。排烟黑度明显降低，其林格曼黑度在Ⅰ级以下。
　　改造费用每台锅炉约4万元，改造后单台锅炉平均日节煤约1.67t，煤碳价格按600元/吨计算，节约成本约1000元/天，运行2个月即可收回成本。
　　4结论
　　综上所述，分层燃烧技术装置的特点有：第一，节能效果显著，一般节煤5%~15%。第二，提高了对煤种的适应性。采用分层燃烧技术装置，改善了通风，使燃烧条件和炉膛温度有所提高，锅炉可以选用的煤种范围较大；第三，提高锅炉出力，因燃烧得到强化，炉排热负荷得到强化，炉排有效面积相对增大，使锅炉出力比改造前有所提高；第四，分层后炉排漏煤率降低至改造前40%~50%，且漏下的煤的热值和含碳量也降低了；通风均匀，火口现象很少发生，炉排烧损现象得以控制；取消原煤斗的煤闸，煤闸烧损现象不再发生；第五，有利于环境保护，由于燃烧效率提高，同样出力燃煤减少，因此，烟尘排放量减少，对环境保护有利；第六，改造周期短，成本低。
　　通过运行，我们认为分层燃烧技术装置的机理是科学的，结构是合理的，运行可靠，维修方便，节能效果和经济效益显著，值得推广应用。
　　参考文献
　　[1]林志宏,等.工业锅炉节能技术与管理.北京:中国计量出版社，2008
　　[2]贾振航,等.企业节能技术.北京:化学工业出版社，2006
　　[3]广路,等.锅炉运行与操作指南.北京:机械工业出版社，2006