锅炉层状燃烧方式
来源:    发布时间: 2011-04-19 20:12   3591 次浏览   大小:  16px  14px  12px
工业锅炉的层状燃烧是通过人工或机械设备将燃煤送到固定、移动或往复炉排上形成煤层,空气从炉排下面送入,经炉排的孔隙并穿过燃料层使燃料燃烧。层状燃烧时煤炭铺撒、堆积在炉排上燃烧,是一种应用很广的燃烧方式。层状燃烧时煤炭可以不经特殊加工,且设备简单,耗电省。但这一燃烧方式的燃料与空气的接触棍合欠佳,燃烧反应缓慢,燃烧效率较低,仅适用于中小型锅炉设备。

梧州锅炉厂工业层燃炉的燃烧过程可划分为三个阶段:
( 1 )
着火前的准备阶段从煤加入炉中开始,到煤着火前为止,称为着火前准备阶段。在这个阶段中煤受热干燥,挥发分开始逸出,然后着火。这个阶段不是放热,而是吸热阶段,燃料一着火就进入下一阶段,所以说这个阶段基本上不需要空气。
(2)
着火燃烧阶段煤开始着火就是这个阶段的开始。在这个阶段中,可燃物不断燃烧,直到基本烧完,形成大量灰渣,但可燃物并未完全燃尽,还有部分固体可燃物仍夹杂于灰渣中。这个阶段是燃烧过程最主要的放热阶段,燃料中的可燃物绝大部分在这个阶段燃烧,燃料燃烧的热量绝大部分是在这个阶段放出的.因此,这个阶段需要向炉内供入大量空气,燃烧所需空气量绝大部分都应在这个阶段供入。正常情况下,这个阶段燃料着火燃烧放出的热量可以保持燃料继续燃烧的温度,因此,影响这个阶段的两个主要因素是空气的供给和空气与燃料的良好混合。
( 3 )
燃尽阶段剩余的少最可燃物继续燃烧放热,直至灰渣被排出炉外被称为燃尽阶段。这个阶段虽然仍旧是放热阶段,但是剩余的可燃物一般已很少,放热很少,所需的空气量也很少。影响这个阶段的主要因素是应维持一定的温度水平和充分的燃烧时间.2 固定炉排手烧炉
固定炉排手烧炉是最简单的层燃炉。它的加煤、拨火和清渣三项主要操作由人力完成,劳动强度很大。因受人力限制,炉室的深度、宽度和每小时的燃煤量不能太大。新产品一般容量在It / h 以下。
( 1
)手烧炉的工作原理手烧炉的燃料由人工从炉门铺撒在炉排上形成燃料层。燃料所需空气则经灰坑穿过炉排的通风孔隙进入炉内;燃尽的灰渣,大块的从炉门钩出,细屑碎末则漏入灰坑由灰门扒出;高温烟气在炉膛与水冷壁管辐射换热,流经锅炉管束,最后由烟囱引卜出。
燃料在手烧炉中有十分有利的着火条件。它是“双面点火”,上方有来自炉膛空间的火焰、高温烟气和耐火砖衬的辐射热;下方受炽热的燃料层烧烤加热。手烧炉燃烧呈层状在炉排上燃烧,只有析出的挥发物及燃料燃烧生成的氧化碳气体及部分随气流升腾的细屑燃料在炉膛空间呈悬浮状燃烧。
( 2
)手烧炉的燃烧过程手烧炉的燃烧过程是治燃料层的高度自下而上逐层进行的,新的燃料层在上,灰渣层在下,中间是灼热燃烧着的焦炭层。
新燃料加在焦炭层上,在双面受热的条件下预热干燥,紧接着挥发物逸出,迅速地完成了热力准备阶段,进而开始着火燃烧。焦炭层是燃料层燃烧的主要区域。最下边是燃尽后的灰渣层。
还原区在氧化区的上方,空气经过氧化区后,氧气几乎耗尽,生成的CO :与灼热的焦炭起还原反应。部分COZ 被还原为CO 。沿还原区高度方向CO2浓度不断增高,氧化区和还原区的厚度卞要取决于燃料颗粒的大小。一般情况氧化区厚度是煤粒直径的35 倍。而还原区厚度为氧化区厚度的4 6倍。燃料颗粒直径般取不小于3mrn ,不大于23omrn 。燃料颗粒直径小于3m时,会被气流携带飞走,造成较大的飞灰损失;细屑、碎末燃料增大通风阻力,又需增加拨火操作而增大劳动强度,还易造成漏煤损失。若燃料颗粒直径过大,使燃烧反应面积较小,降低了炉子的放热量,也会增加固体不完全燃烧热损失。
燃料层的厚度一般控制在100-150mm 。若燃料层过厚,一方面会增大燃料层的通风阻力;另一方面使CO2气体增加,CO2在炉膛燃烧加重了炉膛负担,同时也增加了气体不完全燃烧的可能性。若燃料层过薄,容易引起炉排通风不均匀,甚至造成“火口”,既降低了炉膛温度,又导致排烟热损失加大。
另外,燃料层过薄,蓄热量小,不易保证燃烧层的高温,因而不利于稳定着火和燃烧。合理的燃料层厚度应当使炉内的可燃气体含量小,过量空气系数也达到合理的最低值。
( 3 )手烧炉工作的周期性由于手烧炉都是人工间隔加煤,随着燃料的燃烧,燃料层逐渐变薄,继而又投入新燃料。新燃料刚投入时,燃料层最厚,如此形成燃烧的周期性。新燃料投入后,由于炉层较厚,挥发物大量逸出点燃,实际有效参与燃烧的空气满足不了燃烧的需要。大量已逸出的挥发物在较低炉温和缺氧的情况下分解裂化成微细的炭黑粒子,随气流从烟囱排出。因此,增大了气体不完全燃烧热损失,严重污染了大气环境。在燃烧周期的后半段,大部分燃料均已燃烧,同时燃料层变薄,阻力减小,形成大量空气过剩,排烟热损失增大。如能按照燃烧周期所需空气量的变化,分阶段控制送入空气,燃烧清况将大大改善。为达到这一口的,司炉工需采用“看、勤、快、薄、匀”的操作法。
综上所述,手烧炉的缺点是:司炉工劳动强度大;由于工作的周期性,投入新燃料后的一段时间内有大量炭黑排出,污染大气;锅炉热效率较低。其优点是对新燃料有“双面点火”的预热条件,着火条件优越;燃料在炉内停留的时间较长,所以能用较难燃烧的燃料;煤种适应性广,结构简单,操作方便,造价低,维修工作量小。

 
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