一、手烧炉炉排

手烧炉的炉排有固定炉排  (  炉筐  )  和摇动炉排两种。

1.  固定炉排

固定炉排通常由条状炉条组成  ,  少数由板状炉条组成。因  为铸铁能耐较高的温度  ,  不易变形  ,  价格便宜  ,  所以炉条都  用普通铸铁或耐热铸铁制成。

条状炉条可由单条、双条或多条组成  ,  如图  3-1  所示。

立  式锅壳锅炉的炉排外形是圆的  ,  为便于装卸  ,  大多用三条大  炉条拼成。炉排的通风截面积比  (  炉排的通风孔隙面积之和  与炉排总面积之比  )  约为  20%~40%,  冷却条件较好  ,  适于  燃烧高挥发分、有粘结性的煤。由于孔隙大  ,  通风阻力小  ,  一  般无需送风机  ,  但漏煤较多。

板状炉条是长方形的铸铁板  ,  如图  3-2  所示。

板面上开有  许多圆形或长圆形上小下大的锥形通风孔  ,  以减少嵌灰和漏  煤  ,  板下部有增加强度和散热的筋。炉排的通风截面积比约          为  10%~20%,  适于燃烧低挥发分、低灰熔点的煤。

2.  摇动炉排

摇动炉排由许多可以转动的炉排片组成  ,  如图  3-3  所示。

每块炉排片下面都连有转动短杆  ,  各转动短杆再用总拉杆连  在一起  ,  并由炉前的手柄来控制。通常将炉排片转动角度  30  。  左右的称为摇动炉排  ,  转动角度  60  。左右的称为翻动炉排。

当需要松动煤层时  ,  只要将手柄轻轻推动几下  ,  便可使  炉排底部的灰渣层松动  ,  从而减小通风阻力。出渣时  ,  将手柄推动角度加大  ,  使炉排片转动  30  。以上的倾斜角  ,  炉排片之  间的距离拉开  100mm  以上的宽度  ,  灰渣即从炉排片间隙落入  灰渣斗。

摇动炉排与固定炉排比较  ,  减轻了出渣时的繁重体力劳  动  ,  但炉排间隙容易被大渣块卡住  ,  因此不适用于结焦性强  的煤。最适用于高灰分煤  ,  因为高灰分煤形成的灰渣比较疏  松  ,  容易通过摇动炉排除掉。

3.  手烧炉的燃烧特点  煤在炉排上的燃烧分层情况如图  3-4  所示。

空气从炉排下部进入炉膛  ,  首先接触到具有一定温度的炉排  ,  既起到冷  却炉排的作用  ,  又起到加热空气的作用  ,  然后穿过灰渣层  ,  空  气温度继续提高  ,  接着与赤热的焦炭相遇  ,  空气中的氧与碳  化合生成二氧化碳  ,  同时放出大量热量  ,  这一层称为氧化层  ;  燃烧生成的二氧化碳继续上升  ,  与上面赤热的焦炭发生还原  反应  ,  生成一氧化碳  ,  这一层称为还原层  ;  还原层生成的一  氧化碳仍是可燃气体  ,  与煤中的挥发分共同升到炉膛空间继  续燃烧。在还原层上部  ,  是刚刚投入的新煤。

实际上  ,  燃烧分层的界限并不像图  3-4  所示的那样明显。

当空气量充足时  ,  还原层很薄  ,  产生的一氧化碳很少。氧化  层不能使碳与氧很好化合  ,  生成较多的一氧化碳。当炉膛空  间空气量严重不足时  ,  一氧化碳不能继续燃烧  ,  挥发出来的  碳氢化合物就在高温缺氧的条件下进行热分解  ,  生成大量碳  黑  ,  由  ＇  烟囱排出后造成对大气的污染。

手烧炉炉膛应具有一定的容积  ,  炉膛高度主要根据煤种  来确定。对使用挥发分含量高的煤  ,  炉膛要适当高一些  ,  以  使挥发分和一氧化碳获得完全燃烧。有时限于锅炉结构  ,  无  法增加炉膛容积  ,  则需要有针对性地加以改造。如在锅炉前  部加砌一个外置式炉膛  ,  或在现有炉膛后部用耐火砖砌筑水,纹花洞  ,  以延长烟气流程  ,  提高炉膛温度  ,  促进空气与可燃  气体的良好混合燃烧。

4.  手烧炉的优缺点

(1)  手烧炉的优点

        1)  着火条件优越。新煤下部受燃烧层的高温加热  ,  上部受炉膛烟气和砖墙的辐射加热  ,  温度很快升高  ,  首先蒸发出  水分  ,  继之分解出挥发分  ,  并开始着火燃烧  ;

2)  燃烧时间充足。因为是人工投煤和定期除渣  ,  所以煤  在炉排上的燃烧时间可以根据实际需要确定  ,  以利于完全  燃烧  ;

3)  煤种适应性广。因为着火条件优越  ,  燃烧时间又充足  ,  所以煤种不受水分和挥发分含量的影响  ,  都可以较快着火  燃烧。  .

(2)  手烧炉的缺点

1)  劳动强度大  ,  只适用于低压小容量锅炉  ;

        2)  燃烧呈周期性的不协调。手烧炉大多采用自然通风  ,

依靠烟囱的抽力造成炉膛负压  ,  从炉排下面吸人所需要的空  气  ,  所以  ,  进入炉膛内的空气量主要取决于煤层的厚度。但  是  ,  手烧炉是间断投煤  ,  煤层的厚度经常改变。当新煤刚投  入时  ,  煤层最厚  ,  通风阻力很大  ,  吸入炉膛的空气量就少。但这时煤中分解出来的可燃气体和焦炭的燃烧  ,  却需要较多的  空气量  ,  因此空气量供不应求  ,  造成燃烧不完全  ,  并出现烟  囱冒黑烟的现象。随着挥发分和焦炭的不断燃烧  ,  煤层逐渐  减薄  ,  所需空气量较少  ,  但这时通风阻力却相应减少  ,  炉排  吸入空气量增多  ,  所以又出现了空气过剩。由于吸入的空气  量与燃烧过程所需要的空气量周期性地不协调  ,  造成不完全  燃烧损失过高  ,  使锅炉热效率降低。

因此  ,  从改善劳动条件  ,  节约燃料  ,  消烟除尘等方面考  虑  ,  手烧炉的使用应严格限制。蒸发量大于和等于  1t/h  的锅  炉  ,  应采用机械炉排  ,  使之符合高效、低耗、文明生产的          要求。

二、双层炉排

1.  双层炉排的结构

双层炉排的结构  ,  是在炉膛内布置上、下两层炉排  ,  如图  3-5  所示。

上层炉排一般由直径  51~76mm  的钢管组成水  冷炉排  ,  管子间隙约  25mm  。炉排前低后高  ,  与水乎倾斜  10  。  ~15  。角  ,  炉排的上管端与锅筒连接  ,  下管端与前集箱连接  ,  构  成单独的水循环回路。下层炉排由普通铸铁炉排片组成  ,  它  的下面是灰坑。两层炉排之间为燃烧室。在侧墙的下部设置  烟气出口  ,  其后部为燃尽室只在点火和清炉时打开  ;  除灰门的作用是清灰  ,  在正常运行  时  ,  视下炉排的燃烧情况适当打开  ,  以便供风。

2.  双层炉排的燃烧特点

        双层炉排兼有固定炉排手烧炉和简易煤气炉的燃烧特点。在正常运行时  ,  新煤由上炉门间断投入到上炉排炽热的  火床上。新煤层要布满炉排  ,  不要出现明火。自然通风也由  上炉门引人。经过干燥、干馆、挥发分着火、焦炭燃烧等阶  段  ,  产生的高温烟气向下进入燃烧室。下炉排上一般不加新  煤  ,  只接受由上炉排间隙落下的漏煤  ,  并依靠由灰坑进入的  空气继续燃烧。上下炉排产生的高温烟气和可燃气体  ,  在燃  烧室内汇合进一步燃烧后  ,  经过烟气出口窗和燃尽室加热锅  炉后部受热面。

3.  双层炉排的优缺点  

(1)  双层炉排的优点

        1)  煤经过双层炉排两次燃烧  ,  固体未完全燃烧热损失

小  ,  当燃烧室供风量适当时  ,  可燃气体燃烧充分  ,  气体未完  全燃烧热损失小。因此  ,  提高了锅炉热效率  ,  比一般手烧炉  可节煤  20%  左右。

        2)  由于上层炉排采用水冷式  ,  使燃烧层的温度较低  ,  因此适合燃烧结焦性的煤。

        3)  燃烧正常时  ,  烟囱基本不冒黑烟  ,  有利环境保护。

        (2)  双层炉排的缺点

        1)  着火和燃烧过程缓慢  ,  炉排热负荷较低。为了克服这一缺点  ,  最好同时采用送风和引风。

        2)  着火条件不如手烧炉  ,  煤种适应范围较窄。

        4.  双层炉排在运行中需要注意的问题

(1)  由于上炉排间隙较大  ,  煤块不宜太碎。当粉煤较多  时  ,  应掺入适量的水分。当碎煤过多时  ,  可在炉排管之间夹  人炉条  ,  以便控制漏煤量。

(2)  下炉排燃烧效果主要取决于对上炉排的漏煤情况  ,  因  此  ,  要求司炉人员有较高的运行技能。例如  ,  上炉排煤层不应出  现明火  ,  清渣操作要特别仔细  ,  防止向下炉排漏煤过多等。

(3)  进入燃烧室的风量  ,  既要分别满足上下炉排煤层燃  烧的需要  ,  又要供应由上炉排产生的可燃气体燃烧的需要  o  因  此  ,  应随时按照上炉排的漏煤量及煤挥发分含量对下层炉排  通风进行调整。