燃煤供暖鍋爐分層給煤技術(shù)應(yīng)用前景分析

王 健

(勝利石油管理局熱電聯(lián)供中心 勝東熱力大隊(duì)，山東 東營257000)

0 前言

燃煤鍋爐分層給煤技術(shù)是正轉(zhuǎn)鏈條爐排鍋爐迄今為止較成熟的節(jié)能措施之一，因其結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、安裝方便，已在全國許多地方推廣應(yīng)用。該技術(shù)的特點(diǎn)是利用播煤輥和篩分器相結(jié)合，使進(jìn)入鍋爐的不同顆粒大小的煤達(dá)到分層，達(dá)到煤層疏松，減少通風(fēng)阻力，增加了通風(fēng)面積和通風(fēng)量，并使煤層均勻的效果，能夠有效地避免爐排上出現(xiàn)火口和燃燒不勻的現(xiàn)象，顯著提高火床熱強(qiáng)度和煤層燃盡率。本文將結(jié)合熱電聯(lián)供中心勝東熱力大隊(duì)多年來的鍋爐實(shí)際運(yùn)行情況，對分層給煤技術(shù)在勝東熱力燃煤供暖鍋爐的應(yīng)用前景進(jìn)行分析。

勝東熱力大隊(duì)成立于2001年，現(xiàn)擔(dān)負(fù)著475萬平方米的供暖任務(wù)，其中燃煤鍋爐房供暖面積約為264萬平方米，占勝東熱力總供暖面積的55.6%。勝東熱力現(xiàn)有主要燃煤鍋爐房三座，分別是錦華東鍋爐房、錦華西鍋爐房、南園鍋爐房，年均耗煤總量為8萬余噸。其中錦華東鍋爐房新建于2005年11月屬于油田錦華新區(qū)居民住宅小區(qū)的配套工程，現(xiàn)有4臺40t/h燃煤正轉(zhuǎn)鏈條鍋爐，年均耗煤量約5萬余噸，占勝東熱力大隊(duì)年耗煤總量的62.5%，也是熱電聯(lián)供中心的耗能大戶之一。因此勝東熱力乃至熱電聯(lián)供中心都對現(xiàn)有燃煤鍋爐房的節(jié)能降耗工作非常重視。

1 傳統(tǒng)正轉(zhuǎn)鏈條鍋爐運(yùn)行中存在問題

正轉(zhuǎn)鏈條鍋爐是工業(yè)鍋爐的一個(gè)主要爐型，除勝東熱力錦華西鍋爐房（為倒轉(zhuǎn)拋煤機(jī)型），整個(gè)熱電聯(lián)供中心所轄的勝東、濱南、河口以及在建的孤島集中供熱燃煤鍋爐房采用的均為正轉(zhuǎn)鏈條鍋爐，但正轉(zhuǎn)鏈條鍋爐在運(yùn)行中普遍存在以下問題：

1）給煤方式一般為原煤從高位煤倉經(jīng)溜煤管、煤斗直落到爐排上，再由煤閘板調(diào)整厚度后進(jìn)人爐膛，爐排上的煤由于經(jīng)過煤粒自重和煤閘板雙重?cái)D壓而密實(shí)，使通風(fēng)阻力增大，送引風(fēng)機(jī)電耗較高；

2）落到爐排上的煤粒沿爐排寬度和高度方向分布不均勻，致使煤粒著火點(diǎn)不齊，塊多的地方起燃快，易出現(xiàn)火口，面多的地方爐排漏煤多，透氣性差，燃燒缺氧而出現(xiàn)或黑帶或跑火的現(xiàn)象，燒損爐排側(cè)密封、尾部擋渣器等的事故時(shí)有發(fā)生，影響了鍋爐運(yùn)行的可靠性；

3）入爐煤煤種雜、煤質(zhì)差、粒度不均勻，影響燃料的著火、燃燒和燃盡，固體不完全燃燒熱損失和排煙熱損失較高，受熱面磨損嚴(yán)重，熱效率低，鍋爐出力達(dá)不到額定出力，有的僅為額定出力的60%-70%，經(jīng)濟(jì)性差；

4）SO2、NOx、煙塵等污染物排放量大，環(huán)境污染嚴(yán)重。

2 雙輥式均勻分布分層給煤裝置工作機(jī)理及特點(diǎn)

2.1 工作機(jī)理

分層給煤技術(shù)是國內(nèi)一項(xiàng)針對鏈條爐的節(jié)能環(huán)保型技術(shù)，經(jīng)過多年的發(fā)展已形成很多技術(shù)產(chǎn)品，其中雙輥式均勻分布分層給煤裝置就是其中之一，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 雙輥式均勻分布分層給煤裝置結(jié)構(gòu)示意圖

入爐煤從煤倉經(jīng)溜煤管下落時(shí)，位于溜煤管中間的煤直接通過溜煤管落下，兩側(cè)的塊煤則進(jìn)入設(shè)置在溜煤管兩側(cè)的均衡倉。進(jìn)入均衡倉的煤量由均衡倉上入口處的調(diào)節(jié)門根據(jù)塊煤所占比例來調(diào)節(jié)。在均衡倉下出口塊煤再與直落下來的面煤相混合后經(jīng)播煤輥被播到傾斜布置的篩分器上.篩分器對煤按其粒度大小加以分離.能直接透過篩分器的煤粒垂直落到爐排上，不能透過篩分器的煤粒沿篩齒滑落，由于其滑移的方向與鏈條爐排的運(yùn)動(dòng)方向相反.從而依靠位置差和時(shí)間差實(shí)現(xiàn)了大顆粒煤塊在下、小顆粒煤粉在上層次分明、疏松有序、透氣性好的煤層結(jié)構(gòu)，煤層厚度可根據(jù)出力要求調(diào)整煤閘板高度，同時(shí)由于播煤輥的速度與爐排主動(dòng)軸同步.所以也可以同時(shí)通過調(diào)整爐排速度來調(diào)節(jié)給煤量即負(fù)荷大時(shí)播煤輥給煤多，負(fù)荷小時(shí)播煤輥給煤少。

2.2 主要特點(diǎn)

1）入爐煤中的塊煤通過均衡倉后沿播煤輥長度方向均勻分布，進(jìn)而使煤塊、煤屑沿爐排寬度方向均勻分布，消除爐排偏火、跑火、黑帶和出現(xiàn)火口等現(xiàn)象。杜絕煤斗、爐排側(cè)密封和尾部擋渣器燒損等事故，提高鍋爐運(yùn)行可靠性。

2）播煤輥為雙輥結(jié)構(gòu)，下部配置弧形托煤板.煤閘板傾斜布置，篩分器采用單排角度可調(diào)模式，煤的失控自流和大塊煤矸石或煤卡塞輥?zhàn)拥膯栴}得到解決，爐排漏煤量減少，火床平整連續(xù)性好。單個(gè)播煤輥體積小、重量輕，便于安裝檢修。

3）為減少漏風(fēng)漏煤現(xiàn)象在分層給煤裝置下部加裝了兩條距爐排10mm高的側(cè)密封鋼板和擋煤板，擋煤板下部與爐排表面平行，間隙為 5～8mm。

4）煤層疏松透氣性好，膨松比一般為1：1.25，火床通風(fēng)阻力減小且均勻，供氧充分，可增強(qiáng)風(fēng)粉混合效果，形成風(fēng)包粉氣流結(jié)構(gòu)，改善煤粉的著火和燃燒條件，提高爐膛溫度和燃燒效率。鍋側(cè)升溫升壓快，產(chǎn)汽量提高，節(jié)煤明顯。

5）煤種適應(yīng)性提高，可燃用揮發(fā)分較低的瘦煤、貧煤和劣質(zhì)煙煤，降低燃煤成本。

3 實(shí)際應(yīng)用

我單位組織赴大慶油田參觀考察期間，其八佰坰集中供熱燃煤鍋爐房現(xiàn)有3臺80t/h正轉(zhuǎn)鏈條爐，鍋爐房建成初期也存在爐排煤層不均勻，燃燒不充分等普遍問題，后經(jīng)改造采用雙輥式均勻分布分層給煤裝置，以前相比火床著火迅速，爐溫上升快，爐排面積得到充分利用，爐膛火焰溫度比改前提高100℃，燒品質(zhì)較差的煤仍可保證負(fù)荷，煤種適應(yīng)性變廣。爐渣含炭量比改前降低10%左右，一個(gè)取暖期煤耗由5萬噸降為4.5萬噸左右，節(jié)煤率達(dá)到10%左右，以煤均價(jià)800元/噸計(jì)算，一個(gè)取暖期即節(jié)約費(fèi)用400萬元，改造費(fèi)用一個(gè)取暖期即可全部收回。

4 應(yīng)用前景分析

根據(jù)大慶油田八佰坰集中供熱燃煤鍋爐房實(shí)際應(yīng)用證明分層給煤技術(shù)是一項(xiàng)高回報(bào)率的節(jié)能環(huán)保技術(shù)，可以大力推廣使用。勝東熱力大隊(duì)錦華東鍋爐房現(xiàn)有的4臺40t/h正轉(zhuǎn)鏈條鍋爐，年耗煤量為50000余噸，以節(jié)煤率10%左右，煤均價(jià)800元/噸計(jì)算，每年可節(jié)約費(fèi)用50000噸*10%*800元/噸=400萬元，不僅改造成本回收快，且后續(xù)經(jīng)濟(jì)效益巨大。如能在整個(gè)熱電聯(lián)供中心范圍內(nèi)擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，則經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益更為突出。

［1］趙振元，楊同球.安全節(jié)能與環(huán)保技術(shù)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1997.

［2］杜濤恒.工業(yè)鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行[M].杭州：浙江大學(xué)出版杜，1985.

［3］張永朋，陳聽寬，黃祥新.工業(yè)鍋爐[M].2 版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993.