鏈條爐排(爐拱、分段送風、二次風等改善燃燒工況的措施 )
引風 —— 負壓
鼓風 —— 負荷
爐排 —— 火床
新控制策略主要特點
1、實現時刻追隨室外溫度變化，按需供熱；
2、實現穩定控制負荷，輸出熱量控制精度為3%；
3、實現優化燃燒，使火床分布合理穩定，既不半膛火也不落火；
4、實施本控制方案可節煤約15~25%，節電10~30%。
鏈條爐排是工業鍋爐中歷史悠久、結構可靠、執行穩定的一種機械化燃煤裝置 , 獲得了廣泛的應用。
一、鏈條爐排的結構
鏈條爐排的外形好像皮帶輸送機 , 其結構如圖 3-6 所示。
其執行過程是煤從煤斗內依靠自重落到爐排前端 , 隨爐排自前向後緩慢移動 , 經煤閘板進入爐膛。煤閘板的高度可以自由調節 , 以控制煤層的厚度。空氣從爐排下面分割槽送風室引人 , 與煤層運動方向相交。
煤在爐膛內受到輻射加熱 , 依次完成預熱、乾燥、著火、燃燒 , 直到燃盡。灰渣則隨爐排移動到後部 , 經過擋渣板 ( 俗稱老鷹鐵 ) 落入後部水冷灰渣鬥 , 由除渣機排出。
鏈條爐排的結構形式一般可分鏈帶式、橫樑式和鱗片式三種。
1. 鏈帶式爐排
鏈帶式爐排屬於輕型爐排 , 適用於蒸發量 10t/h 以下的鍋爐 , 其爐排片連線結構如圖 3-7 所示。爐排片分為主動爐排片和從動爐排片兩種 , 用圓鋼拉桿串聯在一起 , 形成一條寬幅的鏈帶 , 圍繞在前鏈輪和後滾筒上。主動爐排片擔負傳遞整個爐排運動的拉力 , 因此其厚度比從動爐排片厚 , 由可鍛鑄鐵製成。
一台蒸發量 4t/h 的鍋爐 , 由主動爐排片組成的主動鏈條共有三條 ( 兩側和中間 ) 直接與前軸 ( 主動軸 ) 上的三個鏈輪相啃合。從動爐排片 , 由於不承受拉力 , 可由強度低的普通灰口鑄鐵製成。
鏈帶式爐排的優點是 : 比其他鏈條爐排金屬耗量低 , 結構簡單 , 製造、安裝和執行都比較方便。缺點是 :
爐排片用圓鋼串聯 , 必須保證加工和裝配質量 , 否則容易折斷 , 而且不便於檢修和更換 ; 長時間執行後 , 由於爐排片互柏磨損嚴重 , 使爐排間隙增大 , 漏煤損失增多。
2. 橫樑式爐排
橫樑式爐排適用於蒸發量 20~40t/h 甚至更大的鍋爐。
其結構與鏈帶式爐排的主要區別在於採用了許多剛性較大的橫樑 , 如圖 3-8 所示。爐排片裝在橫樑的相應槽內 , 橫樑固定在傳動鏈條上。傳動鏈條一般是兩條 ( 當爐排很寬時 , 可裝置多條) , 由裝在前軸 ( 主動軸 ) 上的鏈輪帶動。
橫樑式爐排的優點是 : 結構剛性大 , 爐排片受熱不受力 ,而橫樑和鏈條受力不受熱 , 比較安全耐用 ; 爐排面積可以較大 , 阻力小而風量分布均勻 ; 執行中漏煤、漏風量少。缺點是 :
結構笨重 , 金屬耗量多 , 約是鏈帶式爐排的 2.7 倍 ; 製造和安裝要求高 ; 受熱不均時 , 橫樑易出現扭曲、跑偏等故障。
3. 鱗片式爐排
鱗片式爐排適用於蒸發量 10~60t/h 的鍋爐。其爐排面通常由 4~12 根互相平行的鏈條 ( 類似自行車上的鏈條結構 ) 組成。每根鏈條用鋤栓將若干個由大環、小環、墊圈、襯管等元件組成的鏈條串在一起 , 如圖 3-9 所示。
爐排片通過夾板組裝在鏈條上 , 前後交疊 , 相互緊貼 , 呈魚鱗狀 , 其工作過程如圖 3-10 所示。當爐排片行至尾部向下轉入空程以後 , 便依靠自重依次翻轉過來 , 倒掛在夾板上 , 能自動清除灰渣 , 並獲得冷卻。各相鄰鏈條之間 , 用拉桿與套管相連 , 使鏈條之間的距離保持不變。
鱗片式爐排的優點是 : 煤層與整個爐排面接觸 , 而鏈條不直接受熱 , 執行安全可靠 ; 爐排間隙甚小 , 漏煤很少 ; 爐排片較薄 , 冷卻條件好 , 能夠不停爐更換 ; 由於鏈條為柔性結構 , 當主動軸上鏈輪的齒形略有參差時 , 能自行調整其鬆緊度 , 保持啃合良好。缺點是 :
結構複雜、金屬耗量多 , 該爐排比鏈帶式爐排約高 30%; 當爐排較寬時 , 爐排片容易脫落或卡住。
在目前的引進技術中 , 採用層狀燃燒的燃燒裝置 , 基本上為以上幾種形式的鏈條爐排。由於引進國外先進的爐排生產線 , 爐排片的鑄造精度和整體裝配水平都有很大提高 , 不但減少漏煤 , 而且減少執行故障率。
二、鏈條爐排的燃燒特點鏈條爐排的著火條件較差。煤的著火主要依靠爐膛火焰和拱的輻射熱 , 因而上面的煤先著火 , 然後逐步向下燃燒。這樣的燃燒過程 , 在爐排上就出現了明顯的區域分層 , 如圖 3- 11 所示。
煤進入爐膛後 , 隨爐排逐漸由前向後緩慢移動。在爐排的前部 , 是新煤燃燒準備區 , 主要進行煤的預熱和乾燥。
緊接著是揮發分析出著火併開始進入燃燒區。在爐排的中部 , 是焦炭燃燒區 , 該區溫度很高 , 同時進行著氧化和還原反應過程 , 放出大量熱量。在爐排的後部 , 是灰渣燃盡區 , 對灰渣中剩餘的焦炭繼續燃燒。
-在燃燒準備區和燃盡區都不需要很多空氣 , 而在焦炭燃燒區則必須保證有足夠的空氣 , 如果不採取分段送風 , 會出現空氣在爐膛前後兩端過剩 , 在中部不足的弊病。
為了改善上述燃燒狀況 , 通常採取以下三種措施 :
1. 爐拱布置爐牆向爐膛內突出的部分稱為爐拱。爐拱的主要作用是儲蓄熱量 , 調整燃燒中心 , 提高爐膛溫度 , 加速新煤著火。其次是延長煙氣流程 , 促進燃料充分燃燒。
爐拱有前拱、中拱和後拱三種。其中經常使用的是前拱和後拱。中拱多用於鍋爐改造中 , 當**的煤質較差時 , 作為改善燃燒條件的補充措施。
(1) 前拱 : 前拱位於爐排上方的前爐牆下部 , 一般由引燃拱 ( 又稱點火拱 ) 和混合拱 ( 又稱大拱 ) 兩部分組成。引燃拱的位置較低 , 靠近煤閘板 , 一般距爐排面約 300~ 400mm, 主要作用是吸收高溫煙氣中的熱量 , 再反射到爐排 j 前部 , 加速新煤的著火燃燒。
混合拱的位置較高 , 主要作用是促進煙氣和空氣良好混合 , 延長煙氣流程 , 使其充分燃燒。
圖 3-12所示是常見的幾種前拱結構形狀。
圖 3-12(a )所示的前拱 , 由小斜型引燃拱和低而長的混合拱組成 , 起遮蓋作用 , 可減少爐排前部兩側的水冷壁管吸熱 , 保持爐膛前部有較高的溫度 , 以利於新煤烘乾和著火。
圖 3-12(b) 所示的前拱 , 由傾斜型引燃拱和較高的水平混合拱組成 , 能有效地將熱量反射到新煤上 , 改善燃燒條件。
圖 3-12(c) 所示的前拱 , 由拋物線型引燃拱和較高的水平混合拱組成 , 可將熱量集中反射到新煤上 , 即起到 「 聚集 「 的作用 , 使燃燒條件更好。但這種拱的曲線複雜 , 砌築和懸掛困難，表面不可能光潔 , 不容易收到理想的反射效果 , 所以實際應用不多。
(2) 中拱 : 中拱位於爐排的中上方 , 如圖 3-13 所示。中拱的作用是將主燃燒區的高溫煙氣引導到爐膛前部 , 促使新煤迅速著火。
同時 , 可以儲蓄熱量。保證主燃燒區的煤充分燃燒。
中拱通常呈前高後低傾斜布置 , 傾角為 12 。左右。傾角越大 , 從主燃區導人著火區的煙氣量越多 , 越有利於煤的引燃。
但傾角過大時 , 則中拱前部出口端過高 , 使煙氣流速降低 , 不利於傳熱。中拱後部出口端的高度應盡可能地低 , 中拱的長度以能遮蓋主燃燒區為宜。
(3) 後拱 : 後拱位於爐排上方的後爐牆下部 , 如圖 3-14所示。後拱的作用 , 是將燃盡區的高溫煙氣和過剩的空氣引導到爐膛中部和前部 , 以延長煙氣流程 , 保證主燃燒區所需要的熱量 , 以及促進新煤引燃 , 同時提高爐排後部溫度 , 使灰渣中的固定炭燃盡。
(4) 常用爐拱舉例 : 爐拱的形狀和尺寸與燃用的煤種密切相關 , 必須有針對性的選用 , 同時各拱之間還需互相配合 , 才能收到明顯的效果。
圖 3-14 是燃燒元煙煤的爐拱簡圖。由於無煙煤含揮發分低 , 著火較困難 , 單靠爐膛前部的煙氣輻射熱是很不夠的 , 因而採用低而長的後拱 , 遮蓋著爐排有效長度的 50%~60%, 迫使後部煙氣帶出的熾熱炭粒 , 在煙氣向前流動時被甩下來 , 促進前部的新煤較快地著火。
圖 3-15 是又一種燃燒元煙煤的爐拱。其前拱短 , 下部有足夠厚度的高溫煙氣層向新煤輻射放熱 ; 後拱雖比圖 3-14 所示的短一些 , 但與前拱配合後形成了乙個 「 喉部與區域 , 能促進可燃物與空氣的良好混合並充分燃盡。
圖 3-16 是燃燒煙煤或褐煤的爐拱。由於煙煤或褐煤含揮發分較高 , 容易著火 , 燃燒最強烈的區域偏向爐排的前端 , 故前拱的形狀與圖 3-15 所示相似 , 後拱則較短。當燃燒含揮發分很高的煤時 , 前拱還可以適當提高 , 以使爐膛空間開闊些。
圖 3-17 是燃燒多種煤的爐拱。其前拱採用拋物線型 , 使爐膛前部溫度較高 ; 後拱保持適當的長度。
為了適應燃燒劣質煤的要求 , 有的採用將後拱加長到爐排有效長度的 50% 以上 , 如圖 3-17 中假想線的位置。甚至採用全封閉式的爐拱 , 爐拱幾乎百分之百地覆蓋爐膛空間 , 只在前部兩側開煙氣出口窗 , 供高溫煙氣流過。
2. 分段送風為了適應鏈條爐排燃燒各區段需要不同風量的特點 , 在爐排下面隔成幾個風室進行分段送風 ( 一次風 ), 如圖 3-18 所示。每個風室之間應嚴密不漏 , 以防短路而失去調節作用。
為使整個爐排寬度的風量分布均勻 , 宜採用雙側進風。
每個風室的風量 , 均用單獨的擋風板分別調節。各擋風板的開度 , 需根據不同煤種的特性 , 經過反覆執行試驗 , 找出使煤燃燒最佳的開啟位置。當煤種變化時 , 還需要重新調整 , 以達到最經濟的執行效果。
一台鍋爐最多採用 5~6 個風室 , 送風分段越多 , 風量越容易符合燃燒需要 , 見圖 3-19, 但分段過多 , 將使結構複雜 , 總的經濟效果並不理想。
3. 二次風
在層燃爐中 , 從爐排下方送入爐膛的空氣稱為一次風 , 從爐排上方高速吹人爐膛的氣流稱為二次風。在室燃爐中 , 隨燃料進入爐膛的空氣稱為一次風 , 為加強擾動、混合和燃盡而噴人爐膛的氣流稱為二次風。
鏈條爐排 爐拱 分段送風 二次風等改善燃燒工況的措施
鏈條爐排 爐拱 分段送風 二次風等改善燃燒工況的措施 引風 負壓 鼓風 負荷 爐排 火床 新控制策略主要特點 1 實現時刻追隨室外溫度變化，按需供熱 2 實現穩定控制負荷，輸出熱量控制精度為3 3 實現優化燃燒，使火床分布合理穩定，既不半膛火也不落火 4 實施本控制方案可節煤約15 25 節電10 ...
鏈條爐排使用說明
一.鏈條爐排主要效能特點 鏈條爐排是有機熱載體爐中應用最多的一種機械化燃燒裝置。它具有結構合理 效能可靠 安裝方便等優點。隨著有機熱載體爐在眾多任務業領域中應用，我廠開發了與有機熱載體爐系列產品相匹配的鏈條爐排系列產品，該系列產品是採用輕型鏈帶式爐排和合理的配風裝置，並加強了爐排兩則密封，加上配置合...
鏈條爐投運總結
鏈條爐控制方案介紹 鍋爐過程控制 mcs 功能主要包括 1 燃燒控制專家系統 2 引風量控制系統 爐膛負壓控制 3 主蒸汽溫度控制系統 4 汽包水位控制系統 鍋爐燃燒控制的基本任務是使燃燒所產生的熱量適應蒸汽負荷的需要並保證燃燒的經濟性和鍋爐的安全執行。燃燒系統自動調節的第乙個任務是維持主汽壓力pm...