论文部分内容阅读
【摘 要】本文阐述了燃煤热水锅炉在供暖运行中常见的问题。
【关键词】炉拱；煤种；配风；燃烧
利用燃煤热水锅炉进行供暖，仍是目前国内主要的供暖热源。尤其在中小城市和乡镇中的区域集中供暖更为普遍。但是，由于燃煤热水锅炉在供暖运行中存在出力不出不到额定负荷，直接影响千家万户的供暖效果；燃烧效率偏低又影响节能降耗，究其原因：主要是现有炉拱型与配用煤种不适合，普遍存在着火推迟、大床温度偏低，强燃烧区火焰温度不高等；配风不利、漏风多、影响燃烧；炉内水循环流量偏大，降低了炉膛温度以及运行管理不力的原因。这些问题的存在虽然比较普遍，但要解决这些问题，也并不是很难。有条件的单位，还可以采用如炉内强化燃烧术，向炉内吹入煤灰的复合燃烧技术等。
1.炉拱与煤种的适应性
炉拱与煤种的适应性对燃煤锅炉的出力和燃煤效率有决定性的影响，实践证明，改善炉拱的布置，适应煤种的要求，是提高锅炉燃烧效率和增加出力的最有效措施。但是，炉拱与煤种的不适应性，在我们供暖行业中，存在较为普遍，主要表现在：着火堆—煤的引燃远离煤闸板500—1000mm；燃烧不足一高温区温度不高，造成锅炉出力明显不足，燃效率偏低。这种现象的存在，着重要解决炉拱的布置与煤种的适应性。要做到针对性强，达到最佳的燃烧工况，又要保持一定的适用性，以适应煤种变化，为此合理布置前拱、后拱、中拱和卫燃带尤为重要。大家知道，炉拱本身不产热，但它能促使炉内气流的混合，合理组织炉内的热辐射和热烟气的流动，从而能达到保温促燃，提高燃烧效率的目的。为便于大家在实践中合理选择和布拱，特将拱的作用和点滴经验做简要介绍：
前拱—俗称引燃拱，更为确切的应称为辐射换热拱，链条炉排上的新煤引燃，主要依靠前拱的辐射换热量，而辐射换热的多少，完全取决于前拱区的温度，因为辐射换热量与其的四次方成正比，因此希望拱高不要超过火焰高度，以保证拱有足够的火焰充满度，维持那里的高温，另外辐射换热量还与前拱的投影长度有关，特别要指出的是：拱长的影响要比拱高大得多，因此我们建议：前拱区的温度取决于炉膛在前拱布置较高时，侧墙的传热作用也不能忽视，所以必须加强与后拱(含中拱)和平拱处卫燃带的配合才能奏效。
后拱—俗称对流拱，向前一起间接相燃作用，即在拱内强烈燃烧区内所产生的高温烟气，以5-7m／秒的流速，喷入拱外强燃烧区，以维持那里的高温，强化那里的燃烧，使之产生高温，从而加强前拱的辐射引燃，这样，在前后拱作用的配合下，新煤的引燃就能在预定的范围着火。向后一起保温促燃作用，即在提高火床的燃烧和确保尽燃区一定要注意提高燃烧温度，不能因为负荷低或煤层薄等原因，出现大于500毫米的燃尽段，而产生冷风，降低燃烧温度。后拱第三个作用是促进烟气的混合，即在烟气喷入拱外强燃烧区时，在前拱的作用下烟气产生旋转，从而达到良好的混合作用。因此，后拱的长度一般是炉排；覆盖度可略作调整，但也不能低于40％，关于后拱高度，应以拱内燃烧区有足够的容积，保证空间燃烧的需要，以7MW热水炉为例；拱的出口高度约在800—1000毫米，后部出口高度在500毫米左右。
2.配风与燃烧
2.1关于配风
7MW上的链条热水锅炉，其配风系统一般设有六道调风门，供锅炉在运行中调节各段风量，以满足煤在炉排上的干燥、干馏、着火、燃烧和燃尽的需要。而前部的准备区段和后拱内的燃烧区，则需较多的风量。那种集中在中间2-3道风门的配风，把前后风门关闭的做法不可取，因为：1)前后拱的作用没有充分得到发挥，燃尽段的冷风渗入，增加过剩空气量，燃烧温度不高。2)由于集中通风后的局部风量偏多，风压偏高，局部处在沸腾或本沸腾状态，致使飞灰量增加。尤其是飞灰中的含炭量达到60—70％(一般应在40％以下)。由于飞灰量增多，对尾部受热面的磨损和对除尘器效率均有影响，同时排烟温度相对增高，燃烧效率下降，耗煤量则增加。3)当煤质差时或将未燃尽的炉渣掺入再燃烧时，就会出脱火和燃烧温度提不起来的现象。为改变这种简单的集中配风方式，根据煤在前拱区、燃烧区和后拱区的分段燃烧进行合理配风的原则，前拱区的配风应以满足新煤干燥、干馏和着火的要求，所以对第一配风室的调风门，开度在1／6—1／8之间，风压在150-250pa，如通风室串风，也可以关闭；前拱区的第二道配风是提高拱区温度的关键，因此不能关闭，开度在1／4—1／2之间，风压在500-600pa。燃烧区的第三道配风，为配合强化燃烧，将温度提高到1100—1300℃，让焦炭在这里充分燃烧，释放出大量热能，配风门的开度应达到3／4或更多一些，风压达到700—800pa，进入后拱区的燃烧区是第四或第五道配风，为保证对流拱向前间接燃和向后保温促燃的作用，第四道风门开度不低于1／2，风压同样也要达到700—800pa，第五道风门可减少到3／4—1／4风压降到600—700pa，燃尽区的第六道风门应尽量关小一些，要防止后端冷风漏入和阻止向落渣头内辐射过多的热量。如果这样认真的分段合理操作配风，可以带来以下好处：1)充分利用炉排的有效面积，在炉排有效长度内，让煤充分燃烧并燃尽，提高燃烧效率，节省煤炭。2)利用前后拱的辐射和对流的作用，保持火焰中心，即炉膛温度的最高点在炉排的中心部位，以利四周的水冷壁能均匀受热，提高锅炉效率，同时又降低灰渣和飞灰的含炭量。3)充分利用火床面积维持炉膛空间的火焰充满度，减少漏风，保持合理的负压值，这样可以保持较高的炉膛温度，达到火床的充分燃烧，减少排烟损失。4)由于重视风量的配送确保煤在充分燃烧时所需的空气量，不致因风压过大而出现“火口”或产生沸腾燃烧，因此飞灰量大大减少，飞灰中的含炭量也大大减少。除尘效果更好，同时也改善了环境。
2.2关于漏风
加强密封，减少漏风，将炉内空气过量系数控制1.5以内，最大也不能超过1.8，是目前改善锅炉运行工况的当务之急，过量空气系数a值，是锅炉运行工况的重要特征之一，其a值的大小说明锅炉运行的完善程度，合理的过量空气系数才能保证煤的完全燃烧，把各项热损失降为最小。
3.锅炉的经济运行与管理
3.1关于经济运行
所谓锅炉的经济运行是在供暖运行过程中，对锅炉设备进行的各项操作，监督、调整、故障处理、巡回检查和维护保养等日常工作，而且要在满足供暖负荷参数的需求下高效运行，降低煤的消耗。由于供暖负责随着室外气温的变化而变化，所以热水锅炉的运行工况始终不能稳定在工况下运行，即供暖锅炉的运行不能按照锅炉额定的设计负荷和参数运行，这也是燃煤供暖热水锅炉的运行特点，所以，必须随供的变化调整运行参数，适应天气变化。为使锅炉运行始终处在经济工况下运行，需注意以下几点：1)组织好燃烧，确保床上的煤在离煤闸板0.1-0.2米开始着火，且着火稳定，火床平正，长度适宜和燃烧完全。2)由于燃烧好坏与运行操作技术有很大关系；对常用负荷作煤种煤层厚度的调整之后，煤层厚度一般就不再变动，而靠改变炉排速度和通风量的大小来调整。满足负荷变化的需要。3)在燃烧的过程中，司炉操作人员必须巡回检查、确保着火、燃烧和燃尽基本保持预定位置，在负荷低时，燃尽段也不能过长，否则，会从灰渣中漏入大量冷空气，降低炉膛温度影响燃烧。
3.2关于供暖方式
提倡连续运行分时供暖，即供暖期热负荷的变化，应采用调整锅炉台数的办法解决，当超过二台炉同时运行时，只允许一台炉处在锅炉额定负荷的75或稍低的情况下运行，其余锅炉均应在额定负荷80％以上的经济工况下运行，这样既能充分发挥锅炉的潜力又能在最节省燃料的工况下运行。分时供暖主要在一天24小时内，根据气温和其它原因的变化而采用不同的供水温度，从而达到节能目的。
【关键词】炉拱；煤种；配风；燃烧
利用燃煤热水锅炉进行供暖，仍是目前国内主要的供暖热源。尤其在中小城市和乡镇中的区域集中供暖更为普遍。但是，由于燃煤热水锅炉在供暖运行中存在出力不出不到额定负荷，直接影响千家万户的供暖效果；燃烧效率偏低又影响节能降耗，究其原因：主要是现有炉拱型与配用煤种不适合，普遍存在着火推迟、大床温度偏低，强燃烧区火焰温度不高等；配风不利、漏风多、影响燃烧；炉内水循环流量偏大，降低了炉膛温度以及运行管理不力的原因。这些问题的存在虽然比较普遍，但要解决这些问题，也并不是很难。有条件的单位，还可以采用如炉内强化燃烧术，向炉内吹入煤灰的复合燃烧技术等。
1.炉拱与煤种的适应性
炉拱与煤种的适应性对燃煤锅炉的出力和燃煤效率有决定性的影响，实践证明，改善炉拱的布置，适应煤种的要求，是提高锅炉燃烧效率和增加出力的最有效措施。但是，炉拱与煤种的不适应性，在我们供暖行业中，存在较为普遍，主要表现在：着火堆—煤的引燃远离煤闸板500—1000mm；燃烧不足一高温区温度不高，造成锅炉出力明显不足，燃效率偏低。这种现象的存在，着重要解决炉拱的布置与煤种的适应性。要做到针对性强，达到最佳的燃烧工况，又要保持一定的适用性，以适应煤种变化，为此合理布置前拱、后拱、中拱和卫燃带尤为重要。大家知道，炉拱本身不产热，但它能促使炉内气流的混合，合理组织炉内的热辐射和热烟气的流动，从而能达到保温促燃，提高燃烧效率的目的。为便于大家在实践中合理选择和布拱，特将拱的作用和点滴经验做简要介绍：
前拱—俗称引燃拱，更为确切的应称为辐射换热拱，链条炉排上的新煤引燃，主要依靠前拱的辐射换热量，而辐射换热的多少，完全取决于前拱区的温度，因为辐射换热量与其的四次方成正比，因此希望拱高不要超过火焰高度，以保证拱有足够的火焰充满度，维持那里的高温，另外辐射换热量还与前拱的投影长度有关，特别要指出的是：拱长的影响要比拱高大得多，因此我们建议：前拱区的温度取决于炉膛在前拱布置较高时，侧墙的传热作用也不能忽视，所以必须加强与后拱(含中拱)和平拱处卫燃带的配合才能奏效。
后拱—俗称对流拱，向前一起间接相燃作用，即在拱内强烈燃烧区内所产生的高温烟气，以5-7m／秒的流速，喷入拱外强燃烧区，以维持那里的高温，强化那里的燃烧，使之产生高温，从而加强前拱的辐射引燃，这样，在前后拱作用的配合下，新煤的引燃就能在预定的范围着火。向后一起保温促燃作用，即在提高火床的燃烧和确保尽燃区一定要注意提高燃烧温度，不能因为负荷低或煤层薄等原因，出现大于500毫米的燃尽段，而产生冷风，降低燃烧温度。后拱第三个作用是促进烟气的混合，即在烟气喷入拱外强燃烧区时，在前拱的作用下烟气产生旋转，从而达到良好的混合作用。因此，后拱的长度一般是炉排；覆盖度可略作调整，但也不能低于40％，关于后拱高度，应以拱内燃烧区有足够的容积，保证空间燃烧的需要，以7MW热水炉为例；拱的出口高度约在800—1000毫米，后部出口高度在500毫米左右。
2.配风与燃烧
2.1关于配风
7MW上的链条热水锅炉，其配风系统一般设有六道调风门，供锅炉在运行中调节各段风量，以满足煤在炉排上的干燥、干馏、着火、燃烧和燃尽的需要。而前部的准备区段和后拱内的燃烧区，则需较多的风量。那种集中在中间2-3道风门的配风，把前后风门关闭的做法不可取，因为：1)前后拱的作用没有充分得到发挥，燃尽段的冷风渗入，增加过剩空气量，燃烧温度不高。2)由于集中通风后的局部风量偏多，风压偏高，局部处在沸腾或本沸腾状态，致使飞灰量增加。尤其是飞灰中的含炭量达到60—70％(一般应在40％以下)。由于飞灰量增多，对尾部受热面的磨损和对除尘器效率均有影响，同时排烟温度相对增高，燃烧效率下降，耗煤量则增加。3)当煤质差时或将未燃尽的炉渣掺入再燃烧时，就会出脱火和燃烧温度提不起来的现象。为改变这种简单的集中配风方式，根据煤在前拱区、燃烧区和后拱区的分段燃烧进行合理配风的原则，前拱区的配风应以满足新煤干燥、干馏和着火的要求，所以对第一配风室的调风门，开度在1／6—1／8之间，风压在150-250pa，如通风室串风，也可以关闭；前拱区的第二道配风是提高拱区温度的关键，因此不能关闭，开度在1／4—1／2之间，风压在500-600pa。燃烧区的第三道配风，为配合强化燃烧，将温度提高到1100—1300℃，让焦炭在这里充分燃烧，释放出大量热能，配风门的开度应达到3／4或更多一些，风压达到700—800pa，进入后拱区的燃烧区是第四或第五道配风，为保证对流拱向前间接燃和向后保温促燃的作用，第四道风门开度不低于1／2，风压同样也要达到700—800pa，第五道风门可减少到3／4—1／4风压降到600—700pa，燃尽区的第六道风门应尽量关小一些，要防止后端冷风漏入和阻止向落渣头内辐射过多的热量。如果这样认真的分段合理操作配风，可以带来以下好处：1)充分利用炉排的有效面积，在炉排有效长度内，让煤充分燃烧并燃尽，提高燃烧效率，节省煤炭。2)利用前后拱的辐射和对流的作用，保持火焰中心，即炉膛温度的最高点在炉排的中心部位，以利四周的水冷壁能均匀受热，提高锅炉效率，同时又降低灰渣和飞灰的含炭量。3)充分利用火床面积维持炉膛空间的火焰充满度，减少漏风，保持合理的负压值，这样可以保持较高的炉膛温度，达到火床的充分燃烧，减少排烟损失。4)由于重视风量的配送确保煤在充分燃烧时所需的空气量，不致因风压过大而出现“火口”或产生沸腾燃烧，因此飞灰量大大减少，飞灰中的含炭量也大大减少。除尘效果更好，同时也改善了环境。
2.2关于漏风
加强密封，减少漏风，将炉内空气过量系数控制1.5以内，最大也不能超过1.8，是目前改善锅炉运行工况的当务之急，过量空气系数a值，是锅炉运行工况的重要特征之一，其a值的大小说明锅炉运行的完善程度，合理的过量空气系数才能保证煤的完全燃烧，把各项热损失降为最小。
3.锅炉的经济运行与管理
3.1关于经济运行
所谓锅炉的经济运行是在供暖运行过程中，对锅炉设备进行的各项操作，监督、调整、故障处理、巡回检查和维护保养等日常工作，而且要在满足供暖负荷参数的需求下高效运行，降低煤的消耗。由于供暖负责随着室外气温的变化而变化，所以热水锅炉的运行工况始终不能稳定在工况下运行，即供暖锅炉的运行不能按照锅炉额定的设计负荷和参数运行，这也是燃煤供暖热水锅炉的运行特点，所以，必须随供的变化调整运行参数，适应天气变化。为使锅炉运行始终处在经济工况下运行，需注意以下几点：1)组织好燃烧，确保床上的煤在离煤闸板0.1-0.2米开始着火，且着火稳定，火床平正，长度适宜和燃烧完全。2)由于燃烧好坏与运行操作技术有很大关系；对常用负荷作煤种煤层厚度的调整之后，煤层厚度一般就不再变动，而靠改变炉排速度和通风量的大小来调整。满足负荷变化的需要。3)在燃烧的过程中，司炉操作人员必须巡回检查、确保着火、燃烧和燃尽基本保持预定位置，在负荷低时，燃尽段也不能过长，否则，会从灰渣中漏入大量冷空气，降低炉膛温度影响燃烧。
3.2关于供暖方式
提倡连续运行分时供暖，即供暖期热负荷的变化，应采用调整锅炉台数的办法解决，当超过二台炉同时运行时，只允许一台炉处在锅炉额定负荷的75或稍低的情况下运行，其余锅炉均应在额定负荷80％以上的经济工况下运行，这样既能充分发挥锅炉的潜力又能在最节省燃料的工况下运行。分时供暖主要在一天24小时内，根据气温和其它原因的变化而采用不同的供水温度，从而达到节能目的。