85t-h甘蔗渣鍋爐燃燒室改造設(shè)計(jì)

1、    85t/h甘蔗渣鍋爐燃燒室改造設(shè)計(jì)    鐘杰【摘 要】一臺85 t/h中溫中壓甘蔗渣鍋爐，運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)了蒸發(fā)量達(dá)不到額定蒸發(fā)量、燃料燃燒困難、爐排面堆渣嚴(yán)重、未燃盡的蔗渣跌落到爐底風(fēng)室、燃燒室漏風(fēng)嚴(yán)重、爐底風(fēng)室風(fēng)壓偏低等問題。文章闡述了問題形成的原因，并提出了改造設(shè)計(jì)方案。【關(guān)鍵詞】甘蔗渣鍋爐;燃燒室;改造設(shè)計(jì)tk223.21 a 1674-0688（2020）02-0050-020 前言廣西某糖廠有一臺85 t/h中溫中壓甘蔗渣鍋爐，運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)如下問題：蒸發(fā)量達(dá)不到額定蒸發(fā)量，實(shí)際蒸發(fā)量為7075 t/h，并且實(shí)際燃料消耗量比滿負(fù)荷設(shè)計(jì)值大，燃

2、料燃燒困難，爐排面堆渣嚴(yán)重，未燃盡的蔗渣跌落到爐底風(fēng)室;燃燒室漏風(fēng)嚴(yán)重，加大了引風(fēng)機(jī)的負(fù)荷;爐底風(fēng)室風(fēng)壓偏低等。本文分析了鍋爐存在問題的原因，并給出了技術(shù)解決方案。1 燃燒室改造前的基本特征（1）燃燒室及爐膛改造前的主要參數(shù)見表1。（2）燃燒室改造前的結(jié)構(gòu)。燃燒室改造前的結(jié)構(gòu)簡圖如圖1所示。爐膛的燃燒室區(qū)域全敷設(shè)衛(wèi)燃帶至標(biāo)高7 000 mm處，較高的熱負(fù)荷有利于甘蔗渣的著火和燃燒。甘蔗渣噴渣器安裝在燃燒室前墻標(biāo)高4 050 mm處，共設(shè)置4個(gè)噴渣器。甘蔗渣由噴渣風(fēng)氣力噴播方式送入燃燒室中，噴渣器設(shè)置有可調(diào)節(jié)托板，使甘蔗渣送入燃燒室時(shí)，根據(jù)爐內(nèi)的燃燒工況，調(diào)整燃料入爐時(shí)的拋物線，利用高度差使甘蔗

3、渣在爐內(nèi)飛行的一段路程中受到熱煙氣極為有效的加熱，甘蔗渣中的水分基本被烤干，大部分甘蔗渣在煙氣及空氣的托浮下，在燃燒室及爐膛內(nèi)懸浮燃燒。爐排采用水冷爐梁支承的固定爐排片，往爐前向下傾斜5°安裝，爐排片開孔率為15.0%。爐排面采用蒸汽吹渣方式出渣，并在爐前設(shè)置沖渣溝。在燃燒室兩側(cè)爐排底，共設(shè)置爐8條規(guī)格為500 mm×700 mm的一次風(fēng)進(jìn)風(fēng)管;在燃燒室后部，標(biāo)高1 700 mm處，設(shè)置后墻二次風(fēng)進(jìn)風(fēng)管，水平送風(fēng);標(biāo)高5 700 mm處，設(shè)置后墻三次風(fēng)進(jìn)風(fēng)管，水平送風(fēng);在燃燒室前部，標(biāo)高5 450 mm處，設(shè)置前墻三次風(fēng)進(jìn)風(fēng)管，與水平線形成負(fù)20°夾角向燃燒室送風(fēng)

4、。采用耐火磚砌墻方式把爐底風(fēng)室分隔為左、右2個(gè)風(fēng)室。2 原因的查找與分析經(jīng)核算原鍋爐廠的設(shè)計(jì)計(jì)算文件和圖紙，根據(jù)類似的中溫中壓甘蔗渣鍋爐對比，各部件的受熱面積、煙氣流速、介質(zhì)流速等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，均在合理范圍內(nèi)。各部件的受熱面積不足影響蒸發(fā)量的原因予以排除。經(jīng)過對現(xiàn)場的觀察，查閱鍋爐運(yùn)行記錄，以及通過與鍋爐運(yùn)行人員了解、溝通得知，鍋爐運(yùn)行時(shí)，一次風(fēng)、二次風(fēng)、三次風(fēng)及噴渣風(fēng)的風(fēng)量配比不合理，沒有有效地形成燃燒室旋轉(zhuǎn)風(fēng)，不利于燃燒室內(nèi)的甘蔗渣懸浮燃燒，所以大部分的甘蔗渣堆積在爐排面燃燒，甘蔗渣懸浮室燃的分量極少。同時(shí)，爐排有效面積為32 m2，設(shè)計(jì)偏大;爐排面積熱負(fù)荷為2 795.7 kw/m2，設(shè)計(jì)偏

5、低，導(dǎo)致燃燒室溫度只有850 左右，含水分大的甘蔗渣從噴渣器噴射至燃燒室時(shí)，沒有得到有效的加熱，形成甘蔗渣燃燒困難，未燃盡的甘蔗渣跌落到爐底風(fēng)室，燃料消耗量大，燃燒效率低。爐底設(shè)置8條規(guī)格為500 mm×700 mm的一次風(fēng)進(jìn)風(fēng)管，進(jìn)風(fēng)管截面積偏大，導(dǎo)致風(fēng)速低。同時(shí)，爐底風(fēng)室僅分隔為左、右2個(gè)風(fēng)室，風(fēng)室風(fēng)壓偏低，也不能通過爐排面的燃燒工況進(jìn)行有效的分段送風(fēng)，沒有有效地將爐排面的甘蔗渣吹起形成懸浮燃燒。由于爐排面經(jīng)常處于堆渣的工況，所以操作人員頻繁地進(jìn)行蒸汽吹掃爐排面，導(dǎo)致鍋爐運(yùn)行時(shí)燃燒室溫度長期處于850 左右，這個(gè)溫度不利于水分大的甘蔗渣烘干和著火燃燒。爐前水力出渣溝幾乎處于常開狀

6、態(tài)，故燃燒室漏風(fēng)嚴(yán)重，加大了引風(fēng)機(jī)的負(fù)荷，導(dǎo)致鍋爐運(yùn)行整體電耗增大。3 改造設(shè)計(jì)方案（1）爐排由原來的傾斜爐排改為水平爐排，爐排面標(biāo)高改為850 mm，調(diào)整爐排尺寸為5 000 mm（寬）×5 600 mm（深），爐排有效面積為28 m2，并更換全部爐排片，新爐排片開孔率為11.2%。這樣增加了爐排面積熱負(fù)荷，有利于水分大的蔗渣迅速烘干燃燒;調(diào)整爐排片開孔率，將爐排面的蔗渣吹離爐排面后燃燒（形成室燃），避免造成堆渣和未燃盡的蔗渣跌落爐底風(fēng)室，有利于甘蔗渣燃燒。（2）爐底一次風(fēng)進(jìn)風(fēng)管由原來的500 mm×700 mm、左右條4條，改為530 mm×730 mm、左右

7、條2條，減少進(jìn)風(fēng)管截面積，這種做法提高了風(fēng)速，有利于甘蔗渣懸浮燃燒。（3）利用耐火磚將爐底風(fēng)室分隔為4個(gè)獨(dú)立風(fēng)室，分別由4條爐底一次風(fēng)進(jìn)風(fēng)管單獨(dú)控制進(jìn)風(fēng)量，有利于根據(jù)爐排面的燃燒工況進(jìn)行有效的分段送風(fēng)。（4）取消爐前沖渣溝、爐排面蒸汽吹渣裝置，采用人工出渣方式，減少燃燒室漏風(fēng);并提高和穩(wěn)定燃燒室溫度，有利于甘蔗渣著火燃燒。（5）后墻二次風(fēng)管標(biāo)高改為1 000 mm;根據(jù)需要調(diào)整檢查門、清灰門的位置和標(biāo)高。（6）燃燒室及爐膛改造后的主要參數(shù)見表2。（7）燃燒室改造后的結(jié)構(gòu)簡圖如圖2所示。（8）鍋爐運(yùn)行送風(fēng)調(diào)整，以運(yùn)行時(shí)總風(fēng)量為基準(zhǔn)，一次風(fēng)占60%、二次風(fēng)占15%、三次風(fēng)占15%及噴渣風(fēng)占10%的風(fēng)量配比，這樣能有效地形成燃燒室旋轉(zhuǎn)風(fēng)，有利于燃燒室內(nèi)的甘蔗渣懸浮燃燒。4 結(jié)語我們對改造后的鍋爐使用單位進(jìn)行調(diào)查，鍋爐改造試運(yùn)行成功。高水分的甘蔗渣著火燃燒容易、爐排面無堆渣現(xiàn)象，燃燒室燃燒溫度穩(wěn)定、爐膛和出煙口無結(jié)焦、nox化物排放濃度符合標(biāo)準(zhǔn);負(fù)荷穩(wěn)定、燃燒良好，各項(xiàng)參數(shù)均符合設(shè)計(jì)要求，表明本改造設(shè)計(jì)是成功的，用戶十分滿意，實(shí)現(xiàn)節(jié)能和環(huán)保的雙重效益。參 考 文 獻(xiàn)1馮俊凱，沈幼庭.鍋爐原理及計(jì)算m.第3版.北京：科學(xué)出版社，2003.2工業(yè)