链条炉排的燃烧特点

链条炉排的燃烧特点链条炉排的着火条件较差。

煤的着火主要依靠炉膛火焰和拱的辐射
热 , 因而上面的煤先着火 , 然后逐步向下燃烧。

这样的燃烧过程 , 在炉排上就出现了明显的区域分层 , 如图 3- 11 所示。

煤进入炉膛后 , 随炉排逐渐由前向后缓慢移动。

在炉排的前部 , 是新煤燃烧准备区 , 主要进行煤的预热和干燥。

紧接着是挥发分析出着火并开始进入燃烧区。

在炉排的中部 , 是焦炭燃烧区 , 该区温度很高 , 同时进行着氧化和还原反应过程 , 放出大量热量。

在炉排的后部 , 是灰渣燃尽区 , 对灰渣中剩余的焦炭继续燃烧。

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在燃烧准备区和燃尽区都不需要很多空气 , 而在焦炭燃烧区则必须保证有足够的空
气 , 如果不采取分段送风 , 会出现空气在炉膛前后两端过剩 , 在中部不足的弊病。

为了改善上述燃烧状况 , 通常采取以下三种措施 :
1. 炉拱布置炉墙向炉膛内突出的部分称为炉拱。

炉拱的主要作用是储蓄热量 , 调整燃烧中心 , 提高炉膛温度 , 加速新煤着火。

其次是延长烟气流程 , 促进燃料充分燃烧。

炉拱有前拱、中拱和后拱三种。

其中经常使用的是前拱和后拱。

中拱多用于锅炉改造中 , 当供应的煤质较差时 , 作为改善燃烧条件的补充措施。

(1) 前拱 : 前拱位于炉排上方的前炉墙下部 , 一般由引燃拱 ( 又称点火拱 ) 和混合
拱 ( 又称大拱 ) 两部分组成。

引燃拱的位置较低 , 靠近煤闸板 , 一般距炉排面
约 300~ 400mm, 主要作用是吸收高温烟气中的热量 , 再反射到炉排 J 前部 , 加速新煤的着火燃烧。

混合拱的位置较高 , 主要作用是促进烟气和空气良好混合 , 延长烟气流程 , 使其充分燃烧。

图 3-12所示是常见的几种前拱结构形状。

图 3-12(a )所示的前拱 , 由小斜型引燃拱和低而长的混合拱组成 , 起遮盖作用 , 可减少炉排前部两侧的水冷壁管吸热 , 保持炉膛前部有较高的温度 , 以利于新煤烘干和着火。

图 3-12(b) 所示的前拱 , 由倾斜型引燃拱和较高的水平混合拱组成 , 能有效地将热量反射到新煤上 , 改善燃烧条件。

图 3-12(c) 所示的前拱 , 由抛物线型引燃拱和较高的水平混合拱组成 , 可将热量集中反射到新煤上 , 即起到“聚集“的作用 , 使燃烧条件更好。

但这种拱的曲线复杂 , 砌筑和悬挂困难，表面不可能光洁 , 不容易收到理想的反射效果 , 所以实际应用不多。

(2) 中拱 : 中拱位于炉排的中上方 , 如图 3-13 所示。

中拱的作用是将主燃烧区的高温烟气引导到炉膛前部 , 促使新煤迅速着火。

同时 , 可以储蓄热量。

保证主燃烧区的煤充分燃烧。

中拱通常呈前高后低倾斜布置 , 倾角为 12 。

左右。

倾角越大 , 从主燃区导人着火区的烟气量越多 , 越有利于煤的引燃。

但倾角过大时 , 则中拱前部出口端过高 , 使烟气流速降
低 , 不利于传热。

中拱后部出口端的高度应尽可能地低 , 中拱的长度以能遮盖主燃烧区为宜。

(3) 后拱 : 后拱位于炉排上方的后炉墙下部 , 如图 3-14所示。

后拱的作用 , 是将燃尽区的高温烟气和过剩的空气引导到炉膛中部和前部 , 以延长烟气流程 , 保证主燃烧区所需要的热量 , 以及促进新煤引燃 , 同时提高炉排后部温度 , 使灰渣中的固定炭燃尽。

(4) 常用炉拱举例 : 炉拱的形状和尺寸与燃用的煤种密切相关 , 必须有针对性的选用 , 同时各拱之间还需互相配合 , 才能收到明显的效果。

图 3-14 是燃烧元烟煤的炉拱简图。

由于无烟煤含挥发分低 , 着火较困难 , 单靠炉膛前部的烟气辐射热是很不够的 , 因而采用低而长的后拱 , 遮盖着炉排有效长度的 50%~60%, 迫使后部烟气带出的炽热炭粒 , 在烟气向前流动时被甩下来 , 促进前部的新煤较快地着火。

图 3-15 是又一种燃烧元烟煤的炉拱。

其前拱短 , 下部有足够厚度的高温烟气层向新煤辐射放热 ; 后拱虽比图 3-14 所示的短一些 , 但与前拱配合后形成了一个“喉部与区域 , 能促进可燃物与空气的良好混合并充分燃尽。

图 3-16 是燃烧烟煤或褐煤的炉拱。

由于烟煤或褐煤含挥发分较高 , 容易着火 , 燃烧最强烈的区域偏向炉排的前端 , 故前拱的形状与图 3-15 所示相似 , 后拱则较短。

当燃烧含挥发分很高的煤时 , 前拱还可以适当提高 , 以使炉膛空间开阔些。

图 3-17 是燃烧多种煤的炉拱。

其前拱采用抛物线型 , 使炉膛前部温度较高 ; 后拱保持适当的长度。

为了适应燃烧劣质煤的要求 , 有的采用将后拱加长到炉排有效长度的 50% 以上 , 如
图 3-17 中假想线的位置。

甚至采用全封闭式的炉拱 , 炉拱几乎百分之百地覆盖炉膛空
间 , 只在前部两侧开烟气出口窗 , 供高温烟气流过。

2. 分段送风为了适应链条炉排燃烧各区段需要不同风量的特点 , 在炉排下面隔成几个风室进行分段送风 ( 一次风 ), 如图 3-18 所示。

每个风室之间应严密不漏 , 以防短路而失去调节作用。

为使整个炉排宽度的风量分布均匀 , 宜采用双侧进风。

每个风室的风量 , 均用单独的挡风板分别调节。

各挡风板的开度 , 需根据不同煤种的特
性 , 经过反复运行试验 , 找出使煤燃烧最佳的开启位置。

当煤种变化时 , 还需要重新调
整 , 以达到最经济的运行效果。

一台锅炉最多采用 5~6 个风室 , 送风分段越多 , 风量越容易符合燃烧需要 , 见
图 3-19, 但分段过多 , 将使结构复杂 , 总的经济效果并不理想。

3. 二次风
在层燃炉中 , 从炉排下方送入炉膛的空气称为一次风 , 从炉排上方高速吹人炉膛的气流称为二次风。

在室燃炉中 , 随燃料进入炉膛的空气称为一次风 , 为加强扰动、混合和燃尽而喷人炉膛的气流称为二次风。

二次风的作用：
(1) 搅动烟气 , 使烟气与空气很好混合 , 减少气体未完全燃烧热损失 ;
(2) 造成烟气旋涡 , 延长烟气流程 , 使飞灰中可燃物质在炉膛内停留较长时间 , 得到充分燃尽 ;
(3) 依靠旋涡的分离作用 , 把未燃尽的炭粒甩回火床复燃 , 降低飞灰含炭量 , 减少固体未完全燃烧热损失 , 降低锅炉初始排尘浓度。

(4) 当用空气做二次风时 , 还可补充一次风的不足 , 促进完全燃烧。

合理的布置与使用二次风 , 一般可提高锅炉热效率 5%
左右。

二次风多数使用空气 , 有时使用蒸汽、烟气 , 或者以上两种气体的混合物 ; 如用空气作二次风 , 最好是热风 , 以利于提高炉膛温度。

风速一般为 40~7Om/s, 但要选用较大风压约 2000~4000Pa 的风机。

二次风量占总风量的百分比 : 对挥发分含量较少的无烟煤约
为 5%, 对挥发分含量较多的烟煤约为 7%~8%, 对挥发分和水分含量都较多的褐煤约为 10% 。

二次风量不宜过大 , 否则对燃烧不利 , 而且增加排烟热损失 , 降低锅炉热效率 ; 如用蒸汽作二次风 , 即使锅炉在低负荷运行时也不会造成炉膛空气过剩系数太高 , 但其缺点是要耗用蒸汽 , 影响锅炉净效率。

如混合使用蒸汽和空气作二次风 , 即利用高速蒸汽的引射作用 , 将空气带人炉膛 , 能够综合提高锅炉运行的经济性。

二次风可单独由前墙或后墙一面引人 , 也可由前、后墙同时引人 , 主要根据炉膛出口方向与炉膛深度而定。

当由前、后墙同时引入时 , 应将风嘴设在炉膛喉部 , 而且要将风嘴的方向错开布置 , 如图 3-18 所示。

也有将二次风嘴布置在炉膛四角 , 使气流相切于一个“假想圆“, 从而促使炉膛烟气形成旋涡 , 以利强烈混合。

二次风嘴设置高度 , 应在炉排面以
上约 1.5~2.om 外 , 水平或向下倾斜 10 。

~25 。

角。

风嘴多用灰口铸铁制成。

在锅炉升火前 , 应先开启二次风 , 当锅炉停用时 , 应后关闭二次风 , 以免炉膛高温辐射热将风嘴烧坏。

炉拱、分段送风、二次风等改善燃烧工况的措施 , 除用于链条炉外 , 还可用于其他层燃炉
上 , 尤其是二次风用于抛煤机链条炉上 , 对于飞灰的燃尽消除锅炉冒黑烟作用较大。

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