鏈條爐爐渣回?zé)龖?yīng)用及飛灰回燃技術(shù)探討

劉勇

摘要：將鏈條鍋爐爐型自身難以克服的鏈條爐渣等固體損失在流化床鍋爐進(jìn)行了返燒，并對(duì)鏈條爐飛灰回燃進(jìn)行了有益嘗試與探討，開拓了燃煤鍋爐房節(jié)能的新思路。

關(guān)鍵詞：爐渣回?zé)w灰回燃節(jié)能

一、 背景介紹

我單位現(xiàn)有29MW熱水鍋爐6臺(tái)，4臺(tái)DHL29-16/150/90-P鏈條爐，2臺(tái)DHF29-16/150/90流化床鍋爐。4臺(tái)鏈條鍋爐設(shè)計(jì)效率77%，因燃煤設(shè)計(jì)煤種的差異及燃燒調(diào)整水平的高低，實(shí)際運(yùn)行效率低于70%，經(jīng)過反平衡測(cè)試，其中爐渣與飛灰固體不完全燃燒熱損失為20%，排煙損失占到6%，其余損失4%。2臺(tái)DHF29-16/150/90流化床鍋爐經(jīng)過改造后設(shè)計(jì)效率87%，實(shí)際測(cè)試效率8635%，其中爐渣與飛灰等固體不完全燃燒熱損失為5%，排煙損失占到6%，其它不完全熱失占3%。因此，我們可以得出這樣的結(jié)論：流化鍋爐比鏈條爐優(yōu)越。具體來說流化床鍋爐比鏈條爐優(yōu)越在以下幾個(gè)方面：一是煤種適應(yīng)性強(qiáng)；二是燃燒及出力穩(wěn)定；三是操作勞動(dòng)強(qiáng)度小。

二、鏈條固體不完全燃燒損失的回收

鏈條爐固體不完全燃燒主要有四部分，它們依次是：爐渣中固定碳、隨煙氣攜帶的粉煤灰的碳、鏈條爐運(yùn)轉(zhuǎn)爐排漏煤及輸送環(huán)節(jié)的漏煤。鏈條鍋爐鏈條爐采用的是磷片式爐排，燃燒方式為層燃，給煤系統(tǒng)持續(xù)將煤布在滾動(dòng)的爐排上，爐排是由固定在轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的一排排的爐排片組成，下部供風(fēng)，煤層在爐排上從前拱下部到后拱末端下部過程中燃燼形成爐渣落在刮板除渣機(jī)上；因爐排由一排排的爐排片構(gòu)成，因通風(fēng)的需要，爐排上有開有通風(fēng)縫，寬度為5mm，加上爐排之間也有寬度為3mm的縫隙，煤層在鏈條爐排上從前往后燃燒過程中直徑小于5mm的近爐排縫隙處部分煤粒會(huì)漏到錐形落灰斗，漏煤經(jīng)落灰斗下落到水沖漏煤管，被水帶至刮板除渣機(jī)渣槽，漏煤與爐渣一起輸送到渣場(chǎng)，最后與爐渣混合在一起的漏煤被當(dāng)作爐渣廢棄物處理到磚廠或其它建材使用。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，爐渣廢棄物的含碳量為20%左右，發(fā)熱量為1200kcal/kg，如何最大程度的將未燃燼煤從爐渣中篩選出來并以何種方式返回到鍋爐成為技術(shù)難題。針對(duì)這一問題，通常有兩種方案：

第一種方案：渣場(chǎng)采用設(shè)備進(jìn)行二次篩渣，主要采用該裝載機(jī)與自卸翻斗結(jié)合，在自卸翻斗車翻斗的上部加上篩孔為20×30的篩板網(wǎng)，爐渣過篩后，直徑小于20mm的漏煤及未燃燼的煤灰落入車斗后直接卸到爐渣回收?qǐng)?，直徑大?0mm的爐渣漏出車斗外運(yùn)到渣場(chǎng)外再當(dāng)作廢棄物處理到磚廠或其它建材使用，經(jīng)檢測(cè)，回收的爐渣含碳量為40%左右，發(fā)熱量為3200kcal/kg，揮發(fā)分為4%左右，雖然達(dá)不到鏈條爐的燃燒條件但滿足了流化床鍋爐摻燃條件。篩出的廢渣含碳量為10%左右，發(fā)熱量為500kcal/kg，現(xiàn)有的鍋爐設(shè)備基本沒有返燒價(jià)值。該篩選方案的優(yōu)點(diǎn)是利用了現(xiàn)有設(shè)備，設(shè)備簡(jiǎn)單，同時(shí)篩渣后基本在3月15日停爐后開展此項(xiàng)工作，對(duì)供暖工作不造成影響，缺點(diǎn)一是占用兩臺(tái)設(shè)備，篩渣成本15萬，二是占用了場(chǎng)地；三是造成二次揚(yáng)塵污染。

第二種方案：在出渣過程中篩選，由于爐渣形狀大小不規(guī)則（01——200mm之間），同時(shí)從冷卻水中刮出，濕粘度大，小顆粒的煤粒、煤灰、細(xì)渣具有較強(qiáng)的粘附性易堵塞設(shè)備，常規(guī)篩分設(shè)備難以滿足要求，根據(jù)實(shí)際情況，基地鍋爐房經(jīng)過長(zhǎng)期摸索，研制了一臺(tái)具有自清粘灰自落料的GTS-1080-2500-075型滾筒篩，安裝在落渣口在線篩分，經(jīng)過2008年供暖的試用，應(yīng)用情況良好，運(yùn)轉(zhuǎn)故障率為0，篩出有爐渣的成份與在現(xiàn)場(chǎng)基本一致。

24臺(tái)29MW鏈條爐中2臺(tái)為麻石水膜除塵器、2臺(tái)為下部水沖灰靜電除塵器，4臺(tái)鍋爐的飛灰經(jīng)除塵設(shè)備捕捉后經(jīng)水輸送到沉灰沲沉淀后撈灰機(jī)撈至灰場(chǎng)，再作廢棄物處理到磚廠或其它建材使用。正常情況下，飛灰粒徑小于1mm、含碳量為35%左右，發(fā)熱量為2900kcal/kg，灰發(fā)分幾乎為零，每個(gè)供暖期可收集飛灰（粉煤灰）5000m3，折合標(biāo)煤2000噸，價(jià)值200多萬元。若將這部分粉煤灰返回到爐膛二次燃燒，回收這部分熱量，具有很大的節(jié)能效果。

三、 鏈條爐爐渣回?zé)龖?yīng)用情況

在2008年，將其中的一臺(tái)流化床鍋爐進(jìn)行節(jié)能改造，將高速床改造為高低混合流速雙爐床流化床鍋爐，改造后，鍋爐飛灰含碳量明顯降到8%，經(jīng)過10天的爐渣返燒試用，半煤半渣方案完全可行，爐渣與爐灰含碳量沒有明顯變化。5年的爐渣返燒應(yīng)用，已返燃爐渣30000方，節(jié)約標(biāo)煤累計(jì)12000噸。

四、 鏈條爐飛灰回?zé)夹g(shù)探析

鏈條爐飛灰具有發(fā)熱量高、低揮發(fā)發(fā)、可燃性差、灰粒小等特點(diǎn)，返燒具有很大難度，目前，在鏈條爐上回燃飛灰沒有看到成功的先例，主要工藝方案如下：經(jīng)靜電除塵器捕捉到的煤灰經(jīng)氣體輸送設(shè)備輸送到鏈條爐二次風(fēng)口，在二次風(fēng)口將飛灰送入爐膛燃燒，試驗(yàn)中主要存在兩個(gè)方面的問題：一是因飛灰灰熔點(diǎn)低，部分灰落到爐床上后在煤上形成一層灰殼通氣性差，影響其下燒煤層的燃燒，出現(xiàn)燒不透現(xiàn)象，爐渣含碳量大副增加，降低了鍋爐效率得不償失；二是送灰系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在缺陷，輸送管易堵。

目前，在流化床鍋爐上應(yīng)用比較多，主要應(yīng)用工藝如下：

1 飛灰底部回燃技術(shù)

采用氣力輸送方式將分離的飛灰穿過風(fēng)室和布風(fēng)板送到密相層底部，與熾熱床料間發(fā)生劇烈傳熱傳質(zhì)，迅速升溫燃燒，延長(zhǎng)飛灰顆粒在高溫狀態(tài)下的爐內(nèi)停留時(shí)間；顆粒與床料間的摩擦和磨損剝?nèi)テ渫鈱踊覛?，使?nèi)部含碳黑芯暴露；床層底部氧濃度高，這些都為回燃飛灰的燃盡創(chuàng)造了十分理想的條件?；厝家淮渭纯擅黠@提高飛灰的燃盡度，克服了底部回燃存在的飛灰循環(huán)“走過場(chǎng)”的問題，從而大幅度降低循環(huán)流化床鍋爐的飛灰含碳量，提高鍋爐效率，節(jié)能效果顯著，是飛灰回燃的新思路與新做法。而此方案存在著需專業(yè)人員設(shè)計(jì)施工、投資大、工作量大的缺點(diǎn)。

2二次風(fēng)口噴入回燃技術(shù)：將飛灰送到爐前后，在二次風(fēng)口經(jīng)噴嘴噴入燃燒室燃燒，優(yōu)點(diǎn)是方便實(shí)施工作量不大，運(yùn)行故障率低，缺點(diǎn)是管路系統(tǒng)磨損嚴(yán)重。

3摻燒回燃技術(shù)；利用現(xiàn)有的上煤系統(tǒng)，在輸煤皮帶的上部安裝一臺(tái)給煤機(jī)，在上煤或上渣的過程中將飛灰撒播在上煤皮帶的煤層（或渣層）上，在落入煤倉及送煤到爐床前自然混合。優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單易行，缺點(diǎn)是如果灰濕度太大的情況下，可能造成堵煤或煤倉棚煤下煤不暢。

五、 結(jié)語

基地鍋爐房是中原油田的能耗大戶，節(jié)能潛力大，特別是原煤消耗方面，我們努力的目標(biāo)是將煤的發(fā)熱量“吃干榨盡”以提高鍋爐房煤的利用率，將鏈條爐吐出的高熱量灰渣在流化床鍋爐中回?zé)?，用流化床的高效抵消鏈條爐的低效，這樣做應(yīng)是節(jié)能的最佳途徑。

參考文獻(xiàn)：

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