淺談如何改進燃型煤鍋爐

劉鳳新

摘 要： 本文論述的是型煤鍋爐應用的普遍性，如何對型煤鍋爐進一步改進。文章分為5個部分：燃型煤鍋爐的優(yōu)點；燃型煤鍋爐的優(yōu)點；采用蓄熱式蒸汽鍋爐；合理設計水冷爐梁水循環(huán)系統(tǒng)；合理設計鍋爐受熱面內(nèi)煙速和煙氣旁通系統(tǒng)。

關鍵詞：型煤鍋爐優(yōu)點 型煤鍋爐有待改進之處 蓄熱式蒸汽鍋爐 水冷爐梁水循環(huán) 煙速和煙氣旁通系統(tǒng)

中圖分類號：TK229 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2016）04-0287-01

型煤是由無煙煤、焦炭粉、稻殼、粘土、脫硫劑、助燃劑按一定比例壓制而成的。按要求型煤應有一定的強度，即燃盡后也不應松散。其外表尺寸一般為200mm×200mm×80mm或100mm×100mm×80mm的塊狀，沿厚度方向設有多個通風孔。由于型煤不易松散及其內(nèi)加入脫硫劑的特性，它燃燒時不像散煤那樣會帶走大量飛灰，而且型煤鍋爐的原始排塵濃度、煙氣黑度、二氧化硫排放量不經(jīng)除塵及脫硫處理就可滿足GB13271-2001《工業(yè)鍋爐大氣污染物排放標準》中一類地區(qū)的排放要求。因此，在一些大中城市的環(huán)保部門允許在市區(qū)內(nèi)使用燃型煤鍋爐。

一、燃型煤鍋爐的優(yōu)點

1.環(huán)保達標，在一些大中城市的市區(qū)內(nèi)，當?shù)丨h(huán)保部門允許使用燃型煤鍋爐。

2.鍋爐運行成本低，操作及維護費用低。單位熱當量的價格，型煤較燃油、燃氣、電要低得多；燃油、燃氣鍋爐的電控要求及操作均較燃型煤鍋爐復雜。

3.可以不設風機或只設引風機，降低電耗，減少噪聲污染。

4.燃型煤熱水鍋爐具有低溫常供的特點，供暖質(zhì)量好。

二、燃型煤鍋爐有待改進之處

1.型煤的燃燒與散煤相比較，由于型煤本身幾何形狀特點決定了它的表面積要比散煤小得多，因此可燃質(zhì)與空氣的接觸面積小，它的燃燒速度相對要慢，型煤鍋爐普遍存在出力不足；爐排面積要比同容量大幾倍，這樣會造成型煤鍋爐外形尺寸大，鍋爐房占地面積大；由于鍋爐外形尺寸大，給燃型煤鍋爐大型化造成難度。

2.對于燃型煤蒸汽鍋爐，由于爐膛內(nèi)熾熱的燃料不可能象散煤爐那樣停風機就可馬上壓火而不再產(chǎn)汽，對于有些間歇用汽的用戶要面對如何處置在不用汽期間產(chǎn)出的蒸汽的問題。有的用戶做個很大的水箱，將不用汽期間所產(chǎn)生的蒸汽用于加熱水箱內(nèi)的水，用水箱內(nèi)的熱水作為鍋爐給水或用水箱內(nèi)的水洗浴。有的用戶需要用汽時要在短時間內(nèi)使型煤鍋爐達到額定蒸汽量，由于型煤鍋爐爐膛熱惰性大，因此從不用汽狀態(tài)到用汽狀態(tài)時，在短時間內(nèi)達到額定蒸發(fā)量存在難度。

3.型煤托盤及爐梁容易燒損，造成停爐，影響供汽及供熱，增加維修費用。采用水冷爐梁一般可解決此問題，但目前有些鍋爐廠家生產(chǎn)的型煤爐，尤其是蒸汽鍋爐，水冷爐梁的水冷卻系統(tǒng)是單獨設置的，這樣要增加單獨的水箱及循環(huán)泵，使用鍋爐房系統(tǒng)更復雜。

三、采用蓄熱式蒸汽鍋爐

蓄熱式蒸汽鍋爐的基本原理是：在用戶不用蒸汽期間，用爐膛存有的熾熱燃料放出的熱量將鍋水由給水狀態(tài)加熱至飽和水狀態(tài)；待用戶需要用汽時，鍋水直接從飽和水狀態(tài)被加熱至飽和蒸汽狀態(tài)。

采用這項技術后，對間歇用汽的用戶來說，真正做到了在不用汽期間將爐膛內(nèi)熾熱燃料放出的熱量儲存起來，而用戶需要蒸汽時則能在很短時間內(nèi)使鍋爐出力達到甚至超過額定蒸發(fā)量。能夠做到這一點對很多間歇用汽的用戶來說，能提高鍋爐的熱效率，進一步降低生產(chǎn)成本，提高其生產(chǎn)效率。

畜熱式蒸汽鍋爐的成本較非蓄熱式鍋爐有所提高。但對間歇用汽的用戶來說，使用畜熱式蒸汽鍋爐使生產(chǎn)成本降低的部分要遠大于鍋爐本身價格高出的部分，因此選用蓄熱式蒸汽鍋爐經(jīng)濟性還是很可觀的。

四、合理設計水冷爐梁水循環(huán)系統(tǒng)

根據(jù)水冷爐梁所受熱負荷的大小，合理地將水冷爐梁冷卻系統(tǒng)與鍋爐本體水循環(huán)系統(tǒng)設計為一體結(jié)構(gòu)。這樣使水冷爐梁的冷卻系統(tǒng)更加可靠，省去了爐梁冷卻系統(tǒng)與鍋爐本體系統(tǒng)單獨設計時需要增加的水箱及循環(huán)泵，減少鍋爐房的占地空間及用戶的初投資。

五、合理設計鍋爐受熱面內(nèi)煙速和煙氣旁通系統(tǒng)

原來的燃型煤鍋爐在設計時鍋爐受熱面（對流排管或煙管）內(nèi)設計煙速較低，而當鍋爐低負荷運行時煙速更低，會造成受熱面的積灰及排煙溫度低于酸露點造成煙氣在尾部受熱面的凝結(jié)，會使受熱面的傳熱工況惡化及尾部受熱面的腐蝕及泄漏。若用戶選用鐵煙囪，還會造成鐵煙囪的酸腐蝕。

型煤強化燃燒鍋爐均配有引風機，而且在額定負荷時對流排管內(nèi)設計煙速在10m/s左右（型煤燃燒產(chǎn)生的煙氣中飛灰含量很低，因此煙速取的較高）；采用強化傳熱的螺紋煙管，螺紋煙管內(nèi)煙速在額定負荷下設計選取18～20m/s。而且合理設計了煙氣旁通系統(tǒng)，在需要額定負荷下運行時，關閉煙氣旁通系統(tǒng)采用強化燃燒方式；在需要低負荷運行時，打開煙氣旁通系統(tǒng)，鍋爐采用自然通風方式，此時可依據(jù)負荷情況選取煙氣，同時流經(jīng)對流排管和螺紋煙管或煙氣只流經(jīng)螺紋煙管，因此可保證尾部受熱面內(nèi)的煙速不至過低、尾部受熱面排煙溫度高于煙氣結(jié)露溫度。另外，為防止煙囪的腐蝕，當不便于采用磚砌煙囪時，可采用陶瓷管做煙囪，實踐證明均有很好的防腐蝕效果。