中小型燃用水煤漿工業(yè)鍋爐需注意哪些問題
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1.爐膛空間的燃燒容積對(duì)鍋爐出力的影響
目前國(guó)內(nèi)大部分鍋爐制造廠家的中小型燃用水煤漿工業(yè)鍋爐都是從燃油(氣)的雙鍋筒縱置側(cè)燃燒室俗稱“D”結(jié)構(gòu)俏作改動(dòng)而成。爐膛的空間燃燒份額較小，而且主要是容易燃燒的可燃?xì)怏w。有水冷壁管的爐膛容積熱負(fù)荷，可達(dá)1881MJ/ m3。而決定爐膛燃燒能力的主要參數(shù)則是爐膛有效燃燒面積的熱負(fù)荷，鍋爐容量大，要求的爐膛面積就大。而大面積爐膛亦受制造和整體布置上的限制。
水煤漿的燃燒本質(zhì)是和煤粉燃燒類似的懸浮燃燒，全部燃燒過程采用低壓霧化在爐膛的空間內(nèi)完成，所以應(yīng)充分考慮煤顆粒在懸浮過程中燃盡所需的時(shí)間。而這個(gè)時(shí)間與爐膛容積大小、燃燒火炬在爐膛中的充滿度或均勻性有關(guān)。基于這一點(diǎn)，在進(jìn)行燃用水煤漿工程設(shè)計(jì)時(shí)煤粉鍋爐的設(shè)計(jì)參數(shù)有一定的參考價(jià)值，因此，中小型燃用水燃漿工業(yè)鍋爐合理確定的容積熱負(fù)荷和不完全燃燒熔化特性及鍋爐燃燒損失之間的關(guān)系是很重要的。水煤漿燃燒效率的目標(biāo)值定位在98%—99%為合理。認(rèn)為中小型燃用水煤漿工業(yè)鍋爐的爐膛容積熱負(fù)荷在543.4—863MJ/m3為宜。基于這一數(shù)據(jù)，為保證水煤漿穩(wěn)定著火、燃燒和滿足爐膛容積熱負(fù)荷的需要，在爐前設(shè)置穩(wěn)燃室。由于穩(wěn)燃室的容積設(shè)計(jì)上有一定的要求，存在L/D的合理關(guān)系，并不可能無限增大穩(wěn)燃室。有的鍋爐結(jié)構(gòu)采取以上措施后仍不能滿足要求，采用把爐膛底部向下降低從而保證有足夠的爐膛容積要求。但爐膛容積不能擴(kuò)展過大，過大會(huì)增加改造費(fèi)用且還增大熱損失，造成降低機(jī)組效率，并使啟動(dòng)升溫時(shí)間延長(zhǎng)。
2.爐膛水冷程度對(duì)結(jié)焦的影響
一般中小型燃用水煤漿工業(yè)鍋爐受設(shè)計(jì)、工藝技術(shù)條件、金屬材料等因素的影響，爐膛水冷壁間距較大，節(jié)徑比≥2—2.7，有的鍋爐這部分空間能占到1/3以上，有的甚至占到1/2。大面積的爐膛暴露在火炬帶輻射下，這對(duì)燃燒方式的安全運(yùn)行無妨，而對(duì)粉狀燃料空間燃燒方式來說，雖有利于穩(wěn)定燃燒和燃盡，但會(huì)帶來結(jié)渣危險(xiǎn)，尤其是在灰熔點(diǎn)低而燃燒熱負(fù)荷偏高的情況下。爐墻的耐火磚一旦結(jié)焦很難自行脫落，且越積越厚，甚至把水冷壁管埋在焦渣中，使?fàn)t膛冷卻進(jìn)一步惡化，爐膛溫度隨之升高,進(jìn)而又加劇結(jié)渣。積渣還會(huì)破壞煙氣流暢，更加劇了結(jié)渣，運(yùn)行工況惡性發(fā)展的結(jié)果使負(fù)荷下降，排煙溫度升高，被迫停爐清渣。這為保證從燃燒器噴出的漿能夠迅速著火和穩(wěn)定燃燒，一般穩(wěn)燃室不布置水冷壁管，所以其爐膛結(jié)焦傾向更大。顯然，由于受中小型鍋爐空間限制，這就要求設(shè)計(jì)穩(wěn)燃室與燃燒器配合時(shí)必須合理得當(dāng)。所以中小型燃用燃水煤漿工業(yè)鍋爐設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)應(yīng)預(yù)以考慮。
3.定期清灰
實(shí)現(xiàn)對(duì)流受熱面管子系統(tǒng)的定期清灰有利于鍋爐熱效率的提高。而中小型燃用水煤漿工業(yè)鍋爐約有90%的灰要通過對(duì)流受熱面管子系統(tǒng)。盡管水煤漿經(jīng)燃燒后灰量小，但通過對(duì)流受熱面的的灰份量仍比鏈條爐排鍋爐高。當(dāng)燃用中高灰份水煤漿時(shí)，更不可能忽視。積灰不僅影響鍋爐，還會(huì)影響鍋爐出力。很多操作人員誤認(rèn)為水煤漿燃燒后帶不上負(fù)荷，原因就在于沒能實(shí)現(xiàn)定期沖洗措施所造成。針對(duì)積灰現(xiàn)象在對(duì)流管束布置利用壓縮空氣的吹灰裝置進(jìn)行定期吹掃，可大大提高鍋爐的效率。為便于觀察，可加裝反映煙道阻塞的負(fù)壓表，以指示對(duì)流管束堵塞情況，另外在適當(dāng)位置應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的檢查門。
4.實(shí)現(xiàn)合理配風(fēng)
中小型燃用水煤漿工業(yè)鍋爐均不安裝指示煙氣含氧量的氧量計(jì)，送風(fēng)量的大小很盲目，一般僅看煙囪不冒黑煙就認(rèn)為燃燒正常了，實(shí)際上中小型燃用水煤漿工業(yè)鍋爐的過量空氣很高。水煤漿鍋爐有低壓霧化風(fēng)和鼓風(fēng)二道風(fēng)，使得過量空氣更加明顯，有的鍋爐煙氣含氧量達(dá)到18%。因而鍋爐效率大低于設(shè)計(jì)效率。水煤漿燃燒屬于潔凈煤燃燒，除了有害物質(zhì)排放量少的優(yōu)點(diǎn)外，高效率燃燒也是一個(gè)重要方面。補(bǔ)裝氧量計(jì)可以為合理調(diào)整配風(fēng)提供依據(jù)，從而使水煤漿燃燒更充分，更可以減少排煙熱損失，從而提高鍋爐熱效率，提高能源利用率。
5.實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放
中小型燃用水煤漿工業(yè)鍋爐在廣東省內(nèi)配置的除塵器有麻石、多管或簡(jiǎn)單的旋風(fēng)式，分離效率約在80%左右。中小型燃用水煤漿工業(yè)鍋爐水煤漿燃燒后通過除塵器的灰量增加3%—5%，分離器負(fù)荷大大增加，對(duì)環(huán)保要求高的Ⅰ類地區(qū)Ⅱ時(shí)段往往難以達(dá)標(biāo)。采用靜電除塵器是的辦法，但目前小型靜電除塵器市場(chǎng)價(jià)格較貴，相近于1/2臺(tái)4t/h水煤漿鍋爐，對(duì)于單臺(tái)鍋爐已有水膜和旋風(fēng)雙作用的除塵器在試用，目前已開發(fā)了包括脫硫功能在內(nèi)的多功能高效除塵器。在燃用水煤漿的鍋爐除塵器曾采用過旋流板式除塵器、噴淋泡沫脫硫除塵器、高效除塵器、脈沖式除塵器。旋流板式噴淋除塵器效果很好，但因灰量大，需建較大的沉淀池，且處理沉淀的灰較費(fèi)時(shí)費(fèi)力，又容易造成二次污染源。所以除塵器的功能越多阻力越大，因此在選擇除塵器時(shí)不可忽視引風(fēng)機(jī)的調(diào)整問題。中小型燃用水煤漿工業(yè)鍋爐燃燒要取得既經(jīng)濟(jì)又環(huán)保的效果，必須要研制出更經(jīng)濟(jì)、高效的除塵設(shè)備。(圖/文http://www.jnjrl.com/)
目前國(guó)內(nèi)大部分鍋爐制造廠家的中小型燃用水煤漿工業(yè)鍋爐都是從燃油(氣)的雙鍋筒縱置側(cè)燃燒室俗稱“D”結(jié)構(gòu)俏作改動(dòng)而成。爐膛的空間燃燒份額較小，而且主要是容易燃燒的可燃?xì)怏w。有水冷壁管的爐膛容積熱負(fù)荷，可達(dá)1881MJ/ m3。而決定爐膛燃燒能力的主要參數(shù)則是爐膛有效燃燒面積的熱負(fù)荷，鍋爐容量大，要求的爐膛面積就大。而大面積爐膛亦受制造和整體布置上的限制。
水煤漿的燃燒本質(zhì)是和煤粉燃燒類似的懸浮燃燒，全部燃燒過程采用低壓霧化在爐膛的空間內(nèi)完成，所以應(yīng)充分考慮煤顆粒在懸浮過程中燃盡所需的時(shí)間。而這個(gè)時(shí)間與爐膛容積大小、燃燒火炬在爐膛中的充滿度或均勻性有關(guān)。基于這一點(diǎn)，在進(jìn)行燃用水煤漿工程設(shè)計(jì)時(shí)煤粉鍋爐的設(shè)計(jì)參數(shù)有一定的參考價(jià)值，因此，中小型燃用水燃漿工業(yè)鍋爐合理確定的容積熱負(fù)荷和不完全燃燒熔化特性及鍋爐燃燒損失之間的關(guān)系是很重要的。水煤漿燃燒效率的目標(biāo)值定位在98%—99%為合理。認(rèn)為中小型燃用水煤漿工業(yè)鍋爐的爐膛容積熱負(fù)荷在543.4—863MJ/m3為宜。基于這一數(shù)據(jù)，為保證水煤漿穩(wěn)定著火、燃燒和滿足爐膛容積熱負(fù)荷的需要，在爐前設(shè)置穩(wěn)燃室。由于穩(wěn)燃室的容積設(shè)計(jì)上有一定的要求，存在L/D的合理關(guān)系，并不可能無限增大穩(wěn)燃室。有的鍋爐結(jié)構(gòu)采取以上措施后仍不能滿足要求，采用把爐膛底部向下降低從而保證有足夠的爐膛容積要求。但爐膛容積不能擴(kuò)展過大，過大會(huì)增加改造費(fèi)用且還增大熱損失，造成降低機(jī)組效率，并使啟動(dòng)升溫時(shí)間延長(zhǎng)。
2.爐膛水冷程度對(duì)結(jié)焦的影響
一般中小型燃用水煤漿工業(yè)鍋爐受設(shè)計(jì)、工藝技術(shù)條件、金屬材料等因素的影響，爐膛水冷壁間距較大，節(jié)徑比≥2—2.7，有的鍋爐這部分空間能占到1/3以上，有的甚至占到1/2。大面積的爐膛暴露在火炬帶輻射下，這對(duì)燃燒方式的安全運(yùn)行無妨，而對(duì)粉狀燃料空間燃燒方式來說，雖有利于穩(wěn)定燃燒和燃盡，但會(huì)帶來結(jié)渣危險(xiǎn)，尤其是在灰熔點(diǎn)低而燃燒熱負(fù)荷偏高的情況下。爐墻的耐火磚一旦結(jié)焦很難自行脫落，且越積越厚，甚至把水冷壁管埋在焦渣中，使?fàn)t膛冷卻進(jìn)一步惡化，爐膛溫度隨之升高,進(jìn)而又加劇結(jié)渣。積渣還會(huì)破壞煙氣流暢，更加劇了結(jié)渣，運(yùn)行工況惡性發(fā)展的結(jié)果使負(fù)荷下降，排煙溫度升高，被迫停爐清渣。這為保證從燃燒器噴出的漿能夠迅速著火和穩(wěn)定燃燒，一般穩(wěn)燃室不布置水冷壁管，所以其爐膛結(jié)焦傾向更大。顯然，由于受中小型鍋爐空間限制，這就要求設(shè)計(jì)穩(wěn)燃室與燃燒器配合時(shí)必須合理得當(dāng)。所以中小型燃用燃水煤漿工業(yè)鍋爐設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)應(yīng)預(yù)以考慮。
3.定期清灰
實(shí)現(xiàn)對(duì)流受熱面管子系統(tǒng)的定期清灰有利于鍋爐熱效率的提高。而中小型燃用水煤漿工業(yè)鍋爐約有90%的灰要通過對(duì)流受熱面管子系統(tǒng)。盡管水煤漿經(jīng)燃燒后灰量小，但通過對(duì)流受熱面的的灰份量仍比鏈條爐排鍋爐高。當(dāng)燃用中高灰份水煤漿時(shí)，更不可能忽視。積灰不僅影響鍋爐，還會(huì)影響鍋爐出力。很多操作人員誤認(rèn)為水煤漿燃燒后帶不上負(fù)荷，原因就在于沒能實(shí)現(xiàn)定期沖洗措施所造成。針對(duì)積灰現(xiàn)象在對(duì)流管束布置利用壓縮空氣的吹灰裝置進(jìn)行定期吹掃，可大大提高鍋爐的效率。為便于觀察，可加裝反映煙道阻塞的負(fù)壓表，以指示對(duì)流管束堵塞情況，另外在適當(dāng)位置應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的檢查門。
4.實(shí)現(xiàn)合理配風(fēng)
中小型燃用水煤漿工業(yè)鍋爐均不安裝指示煙氣含氧量的氧量計(jì)，送風(fēng)量的大小很盲目，一般僅看煙囪不冒黑煙就認(rèn)為燃燒正常了，實(shí)際上中小型燃用水煤漿工業(yè)鍋爐的過量空氣很高。水煤漿鍋爐有低壓霧化風(fēng)和鼓風(fēng)二道風(fēng)，使得過量空氣更加明顯，有的鍋爐煙氣含氧量達(dá)到18%。因而鍋爐效率大低于設(shè)計(jì)效率。水煤漿燃燒屬于潔凈煤燃燒，除了有害物質(zhì)排放量少的優(yōu)點(diǎn)外，高效率燃燒也是一個(gè)重要方面。補(bǔ)裝氧量計(jì)可以為合理調(diào)整配風(fēng)提供依據(jù)，從而使水煤漿燃燒更充分，更可以減少排煙熱損失，從而提高鍋爐熱效率，提高能源利用率。
5.實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放
中小型燃用水煤漿工業(yè)鍋爐在廣東省內(nèi)配置的除塵器有麻石、多管或簡(jiǎn)單的旋風(fēng)式，分離效率約在80%左右。中小型燃用水煤漿工業(yè)鍋爐水煤漿燃燒后通過除塵器的灰量增加3%—5%，分離器負(fù)荷大大增加，對(duì)環(huán)保要求高的Ⅰ類地區(qū)Ⅱ時(shí)段往往難以達(dá)標(biāo)。采用靜電除塵器是的辦法，但目前小型靜電除塵器市場(chǎng)價(jià)格較貴，相近于1/2臺(tái)4t/h水煤漿鍋爐，對(duì)于單臺(tái)鍋爐已有水膜和旋風(fēng)雙作用的除塵器在試用，目前已開發(fā)了包括脫硫功能在內(nèi)的多功能高效除塵器。在燃用水煤漿的鍋爐除塵器曾采用過旋流板式除塵器、噴淋泡沫脫硫除塵器、高效除塵器、脈沖式除塵器。旋流板式噴淋除塵器效果很好，但因灰量大，需建較大的沉淀池，且處理沉淀的灰較費(fèi)時(shí)費(fèi)力，又容易造成二次污染源。所以除塵器的功能越多阻力越大，因此在選擇除塵器時(shí)不可忽視引風(fēng)機(jī)的調(diào)整問題。中小型燃用水煤漿工業(yè)鍋爐燃燒要取得既經(jīng)濟(jì)又環(huán)保的效果，必須要研制出更經(jīng)濟(jì)、高效的除塵設(shè)備。(圖/文http://www.jnjrl.com/)
