論鍋爐供暖中常見的問題

王長(zhǎng)林

鍋爐供暖是比較常見的供暖方式，但是由于鍋爐在供暖運(yùn)行中存在出力不到額定負(fù)荷，直接影響千家萬(wàn)戶的供暖效果；燃燒效率偏低又影響節(jié)能降耗，究其原因：主要是現(xiàn)有爐拱型與配用煤種不適合，普遍存在著火推遲、大床溫度偏低、強(qiáng)燃燒區(qū)火焰溫度不高等；配風(fēng)不力、漏風(fēng)多、影響燃燒；爐內(nèi)水循環(huán)流量太大，降低了爐膛溫度以及運(yùn)行管理不力的原因。這些問題的存在雖然比較普遍，但要解決這些問題，也并不是很難。有條件的單位，還可以采用如爐內(nèi)強(qiáng)化燃燒術(shù)，向爐內(nèi)吹入煤灰的復(fù)合燃燒技術(shù)等。

1.爐拱與煤種的適應(yīng)性

爐拱與煤種的適應(yīng)性對(duì)燃煤鍋爐的出力和燃煤效率有決定性的影響，實(shí)踐證明，改善爐拱的布置，適應(yīng)煤種的要求，是提高鍋爐燃燒率和增加出力的最有效措施。但是，爐拱與煤種的不適應(yīng)性，在我們供暖行業(yè)中，存在較為普遍，主要表現(xiàn)在：著火堆一煤的引燃遠(yuǎn)離煤閘板500-1000mm燃燒不力—高溫區(qū)溫度不高，造成鍋爐出力明顯不足，燃效率偏低。這種現(xiàn)象的存在，著重要解決爐拱的布置與煤種的適應(yīng)性，要做到針對(duì)性，達(dá)到最佳的燃燒工況，又要保持一定的適用性，以適應(yīng)煤種變化，為此合理布置前拱、后拱、中拱和衛(wèi)燃帶尤為重要。大家知道，爐拱本身不產(chǎn)熱，但它能促使?fàn)t內(nèi)氣流的混合，合理組爐內(nèi)的熱輻射和熱煙氣的流動(dòng)，從而能達(dá)到保溫促燃，提高燃燒效率的目的。為便于大家在實(shí)踐中合理選擇和布拱，特將拱的作用和點(diǎn)滴經(jīng)驗(yàn)做簡(jiǎn)要介紹。

前拱—俗稱引燃拱，更為確切的應(yīng)稱為輻射換熱拱，鏈條爐排上的新煤引燃，主要依靠前拱的輻射換熱量，而輻射換熱的多少，完全取決于前拱區(qū)的溫度，因?yàn)檩椛鋼Q熱量與其的四次方成正比，因此希望拱高不要超過火焰高度，以保證拱有足夠的火焰充滿度，維持那里的高溫，另外輻射換熱量還與前拱的投影長(zhǎng)度有關(guān)，特別要指出的是：拱長(zhǎng)的影響要比拱高大得多，因此我們建議：前拱宜做成低而稍平的前段和高而陡的后段。然而，前拱區(qū)的溫度取決于爐膛拱區(qū)的空氣動(dòng)力工況，即后拱的布置形成與及在前拱布置較高時(shí)，側(cè)墻的傳熱作用也不能忽視，所以必須加強(qiáng)與后拱（含中拱），和平拱處衛(wèi)燃帶的配合才能奏效。

后拱一俗稱對(duì)流供，向前一起間接相燃作用，即在拱內(nèi)強(qiáng)烈燃燒區(qū)內(nèi)所產(chǎn)生的高溫?zé)煔?，?-7m/秒的流速，噴泉入拱外強(qiáng)燃燒區(qū)，以維持那里的高溫，強(qiáng)化那里的燃燒，使之產(chǎn)生高溫，從而加強(qiáng)前拱的輻射引燃，這樣，在前后拱作用的配合下一起保溫促燃作用，即在提高火床的燃燒和確保燃盡區(qū)的溫度中，最后拱的另一個(gè)作用，火床的燃盡區(qū)一定要注意提高燃燒溫度，不能因?yàn)樨?fù)荷低或燒層薄等原因，出現(xiàn)大于500毫米的燃盡段，而產(chǎn)生冷風(fēng)，降低燃燒溫度。后拱第三個(gè)作用是促進(jìn)煙氣的混合，即在煙氣噴人拱外強(qiáng)燃燒區(qū)時(shí)，在前拱的作用下煙氣產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，從而達(dá)到良好的混合作用。因此，后拱的長(zhǎng)度一般是爐排：覆蓋度可略作調(diào)整，但也不能低于40%。關(guān)于后拱高度，應(yīng)以拱內(nèi)燃燒區(qū)有足夠的容積，保證空間燃燒的需要，同時(shí)，也是向燃盡區(qū)提供輻射換熱的需要，以7MW熱水爐為例，拱的出口高度約在800-1000毫米，后部出口高度在500毫米左右。

中拱—后拱的繼續(xù)，一般在煤種發(fā)生變化時(shí)，用增加或減少中拱的方法適應(yīng)某種的變化，實(shí)踐證明，是一種簡(jiǎn)而易行的方法。

2.配風(fēng)與燃燒

關(guān)于配風(fēng)，7MW上的鏈條熱水鍋爐，其配風(fēng)系統(tǒng)一般設(shè)有六道調(diào)風(fēng)門，供鍋爐在運(yùn)行中調(diào)節(jié)各段風(fēng)量，以滿足煤在爐排上的干燥、干餾、著火、燃燒和燃盡的需要。而前部的準(zhǔn)備區(qū)段和后部的燃盡區(qū)段只需少量的風(fēng)量，中間的強(qiáng)燃燒區(qū)和后拱內(nèi)的燃燒區(qū)，則需較多的風(fēng)量。那種集中在中間2—3道風(fēng)門的配風(fēng)，把前后風(fēng)門關(guān)閉的做法不可取，因?yàn)椋?）前后拱的作用沒有充分得到發(fā)揮，燃盡段的冷風(fēng)滲入，增加過剩空氣量，燃燒溫度不高。2）由于集中通風(fēng)后的局部風(fēng)量偏多，風(fēng)壓偏高，局部處在沸騰或半沸騰狀態(tài)，致使飛灰量增加，尤其是飛灰中的含炭量達(dá)到60-70%（一般應(yīng)在40%以下）。由于飛灰量增多，對(duì)尾部受熱面的磨損和對(duì)除塵器效率均有影響，同時(shí)排煙溫度相對(duì)增高，燃燒效率下降，耗煤量則增加。3）當(dāng)煤質(zhì)差時(shí)或?qū)⑽慈急M的爐渣摻入再燃燒時(shí)，就會(huì)出脫火和燃燒溫度提不起來的現(xiàn)象。為改變這種簡(jiǎn)單的集中配風(fēng)方式，根據(jù)煤在前拱區(qū)、燃燒區(qū)和后拱區(qū)的分段燃燒進(jìn)行合理配風(fēng)的原則，前拱區(qū)的配風(fēng)應(yīng)以滿足新煤干燥、干餾和著火的要求，所以對(duì)第一配風(fēng)室的調(diào)風(fēng)門，開度在1/6-1/8之間，風(fēng)壓在150-250pa，如通風(fēng)室串風(fēng)，也可以關(guān)閉；前拱區(qū)的第二道配風(fēng)是提高拱區(qū)溫度的關(guān)鍵，因此，不能關(guān)閉，開度在1/4-1/2之間，風(fēng)壓在500-600MPa。燃燒區(qū)的第三道配風(fēng)，為配合強(qiáng)化燃燒將溫度提高到1100-1300℃，讓焦碳在這里充分燃燒，釋放出大量熱能，配風(fēng)門的開度應(yīng)達(dá)到3/4或更多一些，風(fēng)壓達(dá)到700-800pa，進(jìn)入后拱區(qū)的燃燒區(qū)是第四或第五道配風(fēng)，為保證對(duì)流拱向前間接燃和向后保溫促燃的作用，第四道風(fēng)門開度不低于1/2，風(fēng)壓同樣也要達(dá)到700-800m，進(jìn)入后拱區(qū)的燃燒區(qū)是第四或第五道配風(fēng)，為保證對(duì)流拱向前間接燃和向后保溫促燃的作用，第四道風(fēng)門開度不低于1/2，風(fēng)壓同樣也要達(dá)到700-800pa，第五道風(fēng)門可減少到3/4-1/4風(fēng)壓降到600-700pa，燃盡區(qū)的第六道風(fēng)門應(yīng)盡量關(guān)小一些，要防止后端冷風(fēng)漏入和阻止向落渣頭內(nèi)輻射過多的熱量。如果是這樣認(rèn)真的分段合理操作配風(fēng)，可以帶來以下好處：1）充分利用爐排的有效面積，在爐排有效長(zhǎng)度內(nèi)，讓煤充分燃燒并燃盡，提高燃燒效率，節(jié)省煤炭。2）利用前后拱的輻射和對(duì)流的作用，保持火焰中心，即爐膛溫度的最高點(diǎn)在爐排的中心部位，以利四周的水冷壁能均勻受熱，提高鍋爐效率，同時(shí)又降低灰渣和飛灰的含碳量。3）充分利用火床面積維持爐膛空間的火焰充滿度，關(guān)少漏風(fēng)，保持合理的負(fù)壓值，這樣可以保持較高的爐膛溫度，達(dá)到火床的充分燃燒，減少排煙損失。4）由于重視風(fēng)量的配送，確保煤在充分燃燒時(shí)所需的空氣量，不致因風(fēng)壓過大而出現(xiàn)“火口”或產(chǎn)生沸騰燃燒，因此飛灰量大大減少，飛灰中的含炭量也大大減少。除塵效果更好，同時(shí)也改善了環(huán)境。