二、链条炉排的燃烧特点  链条炉排的着火条件较差。煤的着火主要依靠炉膛火焰  和拱的辐射热  ,  因而上面的煤先着火  ,  然后逐步向下燃烧。这

样的燃烧过程  ,  在炉排上就出现了明显的区域分层  ,  如图  3-  11  所示。

煤进入炉膛后  ,  随炉排逐渐由前向后缓慢移动。在炉排的前部  ,  是新煤燃烧准备区  ,  主要进行煤的预热和干燥。

紧接着是挥发分析出着火并开始进入燃烧区。在炉排的中部  ,  是焦炭燃烧区  ,  该区温度很高  ,  同时进行着氧化和还原反应  过程  ,  放出大量热量。在炉排的后部  ,  是灰渣燃尽区  ,  对灰  渣中剩余的焦炭继续燃烧。  -

在燃烧准备区和燃尽区都不需要很多空气  ,  而在焦炭燃  烧区则必须保证有足够的空气  ,  如果不采取分段送风  ,  会出  现空气在炉膛前后两端过剩  ,  在中部不足的弊病。

为了改善上述燃烧状况  ,  通常采取以下三种措施  :

1.  炉拱布置  炉墙向炉膛内突出的部分称为炉拱。炉拱的主要作用是  储蓄热量  ,  调整燃烧中心  ,  提高炉膛温度  ,  加速新煤着火。其  次是延长烟气流程  ,  促进燃料充分燃烧。

炉拱有前拱、中拱和后拱三种。其中经常使用的是前拱  和后拱。中拱多用于锅炉改造中  ,  当供应的煤质较差时  ,  作  为改善燃烧条件的补充措施。

(1)  前拱  :  前拱位于炉排上方的前炉墙下部  ,  一般由引  燃拱  (  又称点火拱  )  和混合拱  (  又称大拱  )  两部分组成。引  燃拱的位置较低  ,  靠近煤闸板  ,  一般距炉排面约  300~  400mm,  主要作用是吸收高温烟气中的热量  ,  再反射到炉排  J  前部  ,  加速新煤的着火燃烧。混合拱的位置较高  ,  主要作用是促进烟气和空气良好混合  ,  延长烟气流程  ,  使其充分燃烧。

          图  3-12所示是常见的几种前拱结构形状。

          图  3-12(a  )所示的前拱  ,  由小斜型引燃拱和低而长的混合拱组成  ,  起遮盖作用  ,  可减少炉排前部两侧的水冷壁管吸热  ,  保持炉膛前部有较高的温度  ,  以利于新煤烘干和  着火。

图  3-12(b)  所示的前拱  ,  由倾斜型引燃拱和较高的水  平混合拱组成  ,  能有效地将热量反射到新煤上  ,  改善燃烧  条件。

图  3-12(c)  所示的前拱  ,  由抛物线型引燃拱和较高的水  平混合拱组成  ,  可将热量集中反射到新煤上  ,  即起到  “  聚  集  “  的作用  ,  使燃烧条件更好。但这种拱的曲线复杂  ,  砌筑  和悬挂困难，表面不可能光洁  ,  不容易收到理想的反射效果  ,  所以实际应用不多。

(2)  中拱  :  中拱位于炉排的中上方  ,  如图  3-13  所示。中  拱的作用是将主燃烧区的高温烟气引导到炉膛前部  ,  促使新  煤迅速着火。同时  ,  可以储蓄热量。保证主燃烧区的煤充分  燃烧。

中拱通常呈前高后低倾斜布置  ,  倾角为  12  。左右。倾角越  大  ,  从主燃区导人着火区的烟气量越多  ,  越有利于煤的引燃。  但倾角过大时  ,  则中拱前部出口端过高  ,  使烟气流速降低  ,  不  利于传热。中拱后部出口端的高度应尽可能地低  ,  中拱的长  度以能遮盖主燃烧区为宜。

  (3)  后拱  :  后拱位于炉排上方的后炉墙下部  ,  如图  3-14所示。后拱的作用  ,  是将燃尽区的高温烟气和过剩的空气引导到炉膛中部和前部  ,  以延长烟气流程  ,  保证主燃烧区所需  要的热量  ,  以及促进新煤引燃  ,  同时提高炉排后部温度  ,  使  灰渣中的固定炭燃尽。

(4)  常用炉拱举例  :  炉拱的形状和尺寸与燃用的煤种密  切相关  ,  必须有针对性的选用  ,  同时各拱之间还需互相配合  ,  才能收到明显的效果。

图  3-14  是燃烧元烟煤的炉拱简图。由于无烟煤含挥发分  低  ,  着火较困难  ,  单靠炉膛前部的烟气辐射热是很不够的  ,  因  而采用低而长的后拱  ,  遮盖着炉排有效长度的  50%~60%,  迫使后部烟气带出的炽热炭粒  ,  在烟气向前流动时被甩下来  ,  促进前部的新煤较快地着火。

图  3-15  是又一种燃烧元烟煤的炉拱。其前拱短  ,  下部有  足够厚度的高温烟气层向新煤辐射放热  ;  后拱虽比图  3-14  所  示的短一些  ,  但与前拱配合后形成了一个  “  喉部与区域  ,  能  促进可燃物与空气的良好混合并充分燃尽。

图  3-16  是燃烧烟煤或褐煤的炉拱。由于烟煤或褐煤含挥发分较高  ,  容易着火  ,  燃烧最强烈的区域偏向炉排的前端  ,  故  前拱的形状与图  3-15  所示相似  ,  后拱则较短。当燃烧含挥发  分很高的煤时  ,  前拱还可以适当提高  ,  以使炉膛空间开阔些。

图  3-17  是燃烧多种煤的炉拱。其前拱采用抛物线型  ,  使  炉膛前部温度较高  ;  后拱保持适当的长度。

为了适应燃烧劣质煤的要求  ,  有的采用将后拱加长到炉  排有效长度的  50%  以上  ,  如图  3-17  中假想线的位置。甚至采  用全封闭式的炉拱  ,  炉拱几乎百分之百地覆盖炉膛空间  ,  只  在前部两侧开烟气出口窗  ,  供高温烟气流过。

2.  分段送风  为了适应链条炉排燃烧各区段需要不同风量的特点  ,  在炉排下面隔成几个风室进行分段送风  (  一次风  ),  如图  3-18  所  示。每个风室之间应严密不漏  ,  以防短路而失去调节作用。为使整个炉排宽度的风量分布均匀  ,  宜采用双侧进风。

每个风室的风量  ,  均用单独的挡风板分别调节。各挡风  板的开度  ,  需根据不同煤种的特性  ,  经过反复运行试验  ,  找  出使煤燃烧最佳的开启位置。当煤种变化时  ,  还需要重新调整  ,  以达到最经济的运行效果。

一台锅炉最多采用  5~6  个风室  ,  送风分段越多  ,  风量越  容易符合燃烧需要  ,  见图  3-19,  但分段过多  ,  将使结构复杂  ,  总的经济效果并不理想。

3.  二次风

在层燃炉中  ,  从炉排下方送入炉膛的空气称为一次风  ,  从炉排上方高速吹人炉膛的气流称为二次风。在室燃炉中  ,  随  燃料进入炉膛的空气称为一次风  ,  为加强扰动、混合和燃尽  而喷人炉膛的气流称为二次风。

二次风的作用：

(1)  搅动烟气  ,  使烟气与空气很好混合  ,  减少气体未完全燃烧热损失  ;

        (2)  造成烟气旋涡  ,  延长烟气流程  ,  使飞灰中可燃物质在炉膛内停留较长时间  ,  得到充分燃尽  ;

        (3)  依靠旋涡的分离作用  ,  把未燃尽的炭粒甩回火床复燃  ,  降低飞灰含炭量  ,  减少固体未完全燃烧热损失  ,  降低锅炉初始排尘浓度。

(4)  当用空气做二次风时  ,  还可补充一次风的不足  ,  促进完全燃烧。

合理的布置与使用二次风  ,  一般可提高锅炉热效率  5%

左右。二次风多数使用空气  ,  有时使用蒸汽、烟气  ,  或者以  上两种气体的混合物  ;  如用空气作二次风  ,  最好是热风  ,  以  利于提高炉膛温度。风速一般为  40~7Om/s,  但要选用较大  风压约  2000~4000Pa  的风机。二次风量占总风量的百分比  :  对挥发分含量较少的无烟煤约为  5%,  对挥发分含量较多的  烟煤约为  7%~8%,  对挥发分和水分含量都较多的褐煤约为  10%  。二次风量不宜过大  ,  否则对燃烧不利  ,  而且增加排烟  热损失  ,  降低锅炉热效率  ;  如用蒸汽作二次风  ,  即使锅炉在  低负荷运行时也不会造成炉膛空气过剩系数太高  ,  但其缺点  是要耗用蒸汽  ,  影响锅炉净效率。

如混合使用蒸汽和空气作二次风  ,  即利用高速蒸汽的引  射作用  ,  将空气带人炉膛  ,  能够综合提高锅炉运行的经济性。

二次风可单独由前墙或后墙一面引人  ,  也可由前、后墙  同时引人  ,  主要根据炉膛出口方向与炉膛深度而定。当由前、后墙同时引入时  ,  应将风嘴设在炉膛喉部  ,  而且要将风嘴的  方向错开布置  ,  如图  3-18  所示。也有将二次风嘴布置在炉膛  四角  ,  使气流相切于一个  “  假想圆  “,  从而促使炉膛烟气形成  旋涡  ,  以利强烈混合。二次风嘴设置高度  ,  应在炉排面以上  约  1.5~2.om  外  ,  水平或向下倾斜  10  。  ~25  。角。风嘴多用灰  口铸铁制成。在锅炉升火前  ,  应先开启二次风  ,  当锅炉停用  时  ,  应后关闭二次风  ,  以免炉膛高温辐射热将风嘴烧坏。

炉拱、分段送风、二次风等改善燃烧工况的措施  ,  除用于链条炉外  ,  还可用于其他层燃炉上  ,  尤其是二次风用于抛  煤机链条炉上  ,  对于飞灰的燃尽消除锅炉冒黑烟作用  较大。