分区送风及二次风对链条锅炉燃烧的作用

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气体，而两端则空气过剩。这样将使气体不完全燃1994-2015chinaacademicournalelectronicpublish烧热损失和固1体体不完全燃烧热损失增加又有很大et 1前言链条锅炉是国内应用最广泛的火床炉，不仅大量应用于工业锅炉，而且也应用于小型电站锅炉。目前我国生产的10t/h、20t/h、35t/h锅炉的燃烧设备，绝大多数是采用链条锅炉。近年来，蒸发量为2t/h、4t/h、6t/h，以至1t/h锅炉，也有相当数量采用了链条锅炉。但链条锅炉在实际应用过程中，热效率很低，很大一部分链条锅炉的燃烧效率只有60%~70%，除了煤质多变及煤质差等客观因素外，在设计和运行方面也存在不少问题，有锅炉本体结构上的不合理，也有运行调整不合理。本文仅就分区送风及二次风对链条炉燃烧和热效率的影响加以讨论。

2链条锅炉燃烧特点和通风特性在链条锅炉中，煤沿炉排由前向后作水平运动，空气从下向上供入炉内，空气与煤构成交叉供应方式；随着炉排不断往后运动，依次发生了着火、燃烧、燃尽等各个阶段，属有限着火。链条炉燃烧情况没有周期性，而是沿炉排长度方向分阶段、分区进行，在煤层上各部分的烟气成分沿炉排长度方向是很不均匀的。

随着燃烧过程的发展，火床层厚度沿炉排走向逐渐降低，如一a所示，到炉排尾部形成薄薄的渣层。随着火床层厚度的降低，通风阻力也逐渐减少，如一b所示。燃烧是分阶段、分区进行的，因而沿炉排长度方向所需空气量也就不相同。在预热干燥时可以完全不需要空气；在挥发分析出区，有一部分可燃气体已经开始着火，因此需要供给少量空气，使不断析出的可燃气体不断着火燃烧；挥发分和焦炭的燃烧区域是燃烧的主要部分，需要送入大量的空气，如一c所示，并要有足够的通风压头，以增加煤和空气的相对运动速度，如一d所示。最后是灰渣形成区域，燃烧过程已基本完毕，所以不需要很多空气。

3链条锅炉分区送风3.1分区送风对燃烧的作用从以上讨论可知，链条锅炉中的燃烧过程有地区性，统仓灌风的方法不符合燃烧对空气的需要，其结果是燃烧所需空气量与进入空气不相适应。

如所示，中间空气不足，出现了不完全燃烧的链条炉排上火床层和通风特性部分热量随未被利用的空气带走，增加排烟热损失。

分段送风空气需求量示意图为了改善燃烧空气量供需矛盾，需要采用分区送风方式，把炉排下的统仓沿长度方向分成几段，互相隔开分成若干个小风室，可单独进行控制调节，如所示。从理论上讲，分风室分隔得愈多，愈可以接近燃烧空气需求曲线，但是分风室过多的结构并不可取，它使结构极其复杂，操作也不方便。

一般的分风室送风，沿炉排纵向分成4~6个分风调整各个区域的送风量，可以改变炉排上各个区域的位置。从燃烧区域开始到结束这一段距离一般称为火床长度。也就是说，调节分区送风可以调节火床长度。如果灰渣燃尽区很长，大量空气从这里漏入炉内，降低了炉膛内的温度，对燃烧不利，也使排烟热损失增加；反之，如果火床太长，灰渣燃尽区太短，则又可能使灰渣中的可燃物得不到充分燃烧，也将使热效率降低。应当注意，在链条炉中，燃料和炉排之间没有相对运动，拨火过程没有机械化，如果局部空气速度过高，在碎煤屑集中的地方，煤屑被吃走，空气阻力减少，使空气速度进一步增加，更促使煤屑被吹走，这样通过这些地方大量空气窜入炉膛，而其它地方的空气量则减少，以致使炉子的出力降低，而热损失增加。因此，适当调节分区送风，避免局部风量过多，保持适当的火床长度，对保证锅炉的经济性、提高锅炉的效率具有很大意义。

3.2链条炉风室结构提高链条锅炉燃烧效率的关键技术之一是合理解决链条炉排下部的送风问题，理想的风室结构需满足：沿炉排前进方向（纵向）风量的分布与煤的燃烧过程相适应；沿炉排宽度方向（横向）风量分布均匀；送风风量的调节性好，并能保证炉排及风室之间的密封。

si区此段静压猜别低，因此风室内静压分布规律是纵向配风可以通过调节分室风门的开度来实现。近些年国内对链条炉的横向配风的均匀性问题进行了试验研究，有实验表明，改善横向配风均匀性可使锅炉效率提高2%~3%，链条炉中，锅炉运行时沿炉排前进方向出现“火龙（长条形火口）、黑带或阴阳炉时，这些现象均由风室横向配风不均匀所引起。理论分析表明，造成风室配风不均匀的原因，主要是风室内气流在沿程分流后轴向速度逐渐降低，动压递减，引起静压递增；其次是风室入口窗处速度太高，进入风室后通流截面突扩产生涡流进风侧低，另一侧高。

为了改善横向配风的均匀性，风室进口处的风速应当尽可能低，使气流的动压头尽可能小，但是这往往受到结构条件的限制。目前使用的办法之一是在风室内加装开孔节流隔板或节流挡板，其次是加大炉排风室入口截面尽寸。

3.3链条锅炉运行中的送风调节链条炉因其沿炉排长度上需要空气量的不均匀性，因此在运行中，应根据各段的燃烧情况，调节好各风室的风挡板，保证燃烧良好。

各风门的开度，通常决定于煤种、炉排、炉拱的结构，一般应是预热干燥区和灰渣形成区风量小，燃烧区风量大。对于挥发分多的煤种，送风的最大部位应在炉排中间偏前，该区段的分区送风门应全开；挥发分少的煤着火较迟，且主要是焦炭燃烧需要大量的空气，故分区送风门的开度由炉排中间部位以后逐渐开大；如果燃用无烟煤时，甚至到后拱部位分区送风门才能全开。分区送风门的实际开度要经常随炉排速度，燃料粒度，水位的变动及火床面上的燃烧情况加以调整，以达到提高锅炉效率和节约能源的目的。

4二次风在链条炉中，由于燃烧过程的地区性，总会有些地方空气过剩。另一些地方则空气不足，出现可燃气体。此外，总有一些细煤屑被吹进炉膛。要使这些可燃物充分燃烧，重要条件是要求炉膛内的烟气和空气良好混合。比较有效的方法是采用二次风，二次风在链条炉中有以下作用：搅拌炉内气体使之混合，弥补拱的不足；促进气流旋转，形成旋祸，延长悬浮在炉内细小煤粒的行程，减少飞灰可燃物；由于烟气旋转分离出灰粒，减少飞灰量，减少除尘负担；烟气旋涡有利于着火，并对可燃物气体、飞灰可燃物的燃烧有利，可减少过量空气系数；造成烟气旋涡，使烟气温度较为均匀，防止炉内局部结渣。

经验证明，正确使用二次风，有可能使锅炉效率提高4%~10%.二次风的布置和燃料的种类与炉膛形状有关，前后墙布置是一种常见的布置方式，一般布置在喉口处，以利于混合。为了使二次风能在一定范围内产生搅拌作用，要求二次风有一定的速度和射程，一般风口直径为40~ffimm，风速60~70m/s，射程1.5~25m.二次风的主要作用是搅拌烟气而不是补充空气，所以二次风的介质可以是空气，也可以是蒸气等其它介质，使用空气作二次风既能促进混合，又可供给燃烧需要的氧，但需要配备一台较高压头的二次风机（压头要求在3000 ~4000pa）；用蒸气作二次风，设备简单效果也好，而且低负荷时炉膛过剩空气系数不致太高，有利于保持炉温和一定的燃烧效率，但耗气量大，运行费用高；近几年，有的采用蒸气引射空气作二次风，此法结构简单、收效快。在很多10t/h以上的工业链条炉中均采用蒸气引射空气作为二次风。

二次风的布置方便，炉膛结构也不因之而变得复杂。因此，无论在锅炉设计还是改造中，都是一项花钱少、效果好的措施，所以稍大一点的链条炉上都利用二次风。

5结束语链条锅炉在我国工业锅炉中应用面大量广，目前大约有20万台左右，提高链条锅炉的设计效率和运行效率，对我国节约能源、保护环境具有重大意义。提高链条炉燃烧效率的关键技术之一是合理解决链条炉排下部的送风问题，因此，在链条锅炉设计、运行、改造过程中，合理地进行配风和调节，对链条炉的燃烧、经济运行和提高锅炉效率具有重大作用。

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