燃高灰分劣质无烟煤角管式链条炉排锅炉技术创新分析论文

　　摘 要： 从工程实践的角度出发，针对高灰分劣质无烟煤的特点，对一台角管式链条炉排锅炉在燃用非设计煤种时，所产生的锅炉出力降低、受热面积灰严重的状况进行了研究和分析.通过对锅炉炉拱和炉内烟气流道的改造，以及二次风的运用，提高锅炉在燃用高灰分劣质无烟煤时的出力和运行效率，改善了炉内的严重积灰现象.改造突出了锅炉前、后拱在链条炉燃烧组织中极其重要的作用，可为其它在燃用非设计煤种时出力降低的锅炉技术改造提供借鉴.

　　关键词： 高灰分劣质无烟煤； 角管式链条炉排锅炉； 改造

　　中图分类号： TK 229.6+1 文献标志码： A

　　Abstract： From the perspective of engineering practice，the capacity reduction and severe fouling on the heating surface in a cornertube traveling grate boiler was studied when the low quality anthracite with high ash was burned.After the reconstruction of the furnace arches and the flue gas duct，as well as the adoption of the secondary air，the boiler capacity and thermal efficiency was improved.The fouling on heating surfaces also abated.The front and rear arches played an important role of combustion organization in the boiler.It can provide a reference for the technical reconstruction of other boilers when the nondesign coal is burned and the capacity reduction is caused.

　　Key words： high ash anthracite； cornertube traveling grate boiler； technical reconstruction

　　角管式锅炉是20世纪80年代初上海四方锅炉厂从丹麦沃伦能源公司引进的高技术产品.在引进时根据中国工业锅炉常用燃煤煤样，经过在试验台上进行燃烧试验和煤样分析测定，以此为依据进行联合设计.但由于煤种数量有限，联合设计的锅炉炉膛对燃用中国煤种的适应能力不足，设计结构过多地强调了二次风的作用，而没有发挥前、后拱在链条炉燃烧组织中极其重要的作用[1].

　　经过多年的消化吸收，在对联合设计产品进行了测试，并结合我国燃煤的特性、工业锅炉产品的特点和企业实际生产情况进行分析和深入研究后，认为二次风在搅动烟气、补给氧气、延长飞灰燃尽时间等方面起到了辅助作用，但不能完全代替拱的作用.设计改进后的产品根据我国煤种特性，强化了前、后拱的作用和相互间的配合，拓宽了煤种的适应范围，形成了自身的角管式蒸汽锅炉系列产品和角管式热水锅炉系列产品.

　　本文针对一台DHL20-1.25 WⅢ型角管式链条炉排燃煤锅炉，在燃用非设计煤种时所产生的锅炉出力降低、受热面积灰严重等状况，进行了研究和分析，通过采取调整锅炉的炉拱结构和炉排有效面积、增加二次风和炉内飞灰分离装置等改进措施，保证了锅炉的高效、稳定运行.

　　1 锅炉运行存在的问题

　　四川省宜宾五粮液集团有限公司从2001年开始，陆续投运了14台由上海四方锅炉厂设计制造的DHL20- 1.25 WⅢ型角管式链条炉排燃煤蒸汽锅炉，设计燃料为Ⅲ类无烟煤（挥发分Vdaf<8%、灰分aar>20%）.截至2007年，实际使用的燃料符合设计要求.从七年多的运行情况来看，锅炉运行状态稳定，各项指标均能达到设计值.从2008年开始，锅炉实际使用的燃料发生了很大的变化，新的煤种挥发分Vdaf<6.5%、灰分aar>35%，导致锅炉运行热效率大大降低，蒸发量无法满足生产需要，主要表现在：① 燃料着火困难，燃烧不充分，炉排跑红火，灰渣含碳量高（最高时达15%）；② 锅炉经过一个月运行后，在后炉拱上方、旗式对流受热面、省煤器受热面等处都会出现严重的积灰现象，锅炉出力只能达到额定出力的60%左右，排烟温度超过250 ℃，锅炉热损失情况十分严重，影响到除尘器等系统设备的安全运行.

　　在这种情况下，只能在停炉后通过人工清灰的方式解决积灰问题，严重影响了锅炉的正常运行和供汽.该锅炉结构如图1所示.

　　2 技术改造方案和措施

　　燃料能否及时着火，不仅取决于燃料本身的挥发分、水分、灰分、粒度等内在特性，还受到炉膛温度、氧量等外界因素的影响.在燃料基本特性无法改变的情况下，只能通过调整外界因素的方法实现燃料的及时着火；当燃料达到燃点温度开始着火燃烧后，适当过量的空气、足够大的接触面积、充足的燃烧时间将成为决定燃料能否充分燃烧和燃尽的关键因素，而这些关键因素与炉拱的结构形式以及炉排的长度、有效面积、配风方式、运转速度有着密不可分的关系.锅炉对流受热面的积灰受到锅炉受热面的布置方式、烟气的流速、烟气中灰分的含量、灰自身的粘结特性等多方面因素的影响.在无法改变灰自身的粘结特性的情况下，要避免由于锅炉对流受热面的大量积灰造成的锅炉性能下降，只能从其它几个方面入手，进行相应的技术改造工作.