概述:
近年來由于煤炭行業(yè)礦難頻發(fā),國家對煤礦的整頓進一步加大力度,克拉瑪依周邊小煤礦被全部關(guān)停,導(dǎo)致供熱公司的煤碳供應(yīng)日趨緊張,公司的煤源由以前單一的和豐煤礦轉(zhuǎn)向為以和豐、鐵廠溝、大紅溝等為主的煤礦,煤炭質(zhì)量較以往有很大的變化,煤種雜、煤質(zhì)差,引發(fā)了各供熱車間司爐工勞動強度明顯加大,鍋爐及輔助設(shè)備故障明顯增加,職工工作環(huán)境有所惡化,環(huán)境保護工作難度明顯突出,更有甚造成鍋爐燃燒運行困難,鍋爐出口溫度不能達標,嚴重影響了城市居民的正常供熱。
1煤碳的燃燒過程:
煤從進入爐膛到燃燒完畢,一般經(jīng)歷四個階段:水分蒸發(fā),當溫度達到105℃左右時,水分全部被蒸發(fā);揮發(fā)物著火階段,煤不斷吸收熱量后,溫度繼續(xù)上升,揮發(fā)物隨之析出,當溫度達到著火點時,揮發(fā)物開始燃燒。揮發(fā)物燃燒速度快,一般只為煤整個燃燒時間的1/10左右;焦碳燃燒階段,煤中的揮發(fā)物著火燃燒后,余下的碳和灰組成的固體物便是焦碳。此時焦碳溫度上升很快,固定碳劇烈燃燒,放出大量的熱量。煤的燃燒速度和燃燼程度主要取決于這個階段;燃燼階段,這個階段使灰渣中的焦碳盡量燒完,以降低鍋爐熱損失,提高效率。
良好燃燒必須具備三個條件:1、溫度。溫度越高,化學(xué)反應(yīng)速度快,燃燒就愈快。層燃爐溫度通常在1100~1300℃。2、空氣??諝鉀_刷碳表面的速度愈快,碳和氧接觸越好,燃燒就愈快。3、時間。要使煤在爐膛內(nèi)有足夠的燃燒時間。
碳燃燒時在其周圍包上一層灰殼,碳燃燒形成的一氧化碳和二氧化碳往往透過灰殼向外四周擴散運動,其中一氧化碳遇到氧后又繼續(xù)燃燒形成二氧化碳。也即,碳粒燃燒時,灰殼外包圍著一氧化碳和二氧化碳兩層氣體,空氣中的氧必須穿過外殼才能與碳接觸。因此,加大送風(fēng),增加空氣沖刷碳粒的速度,就容易把外包層的氣體帶走;同時加強機械撥動,就可破壞灰殼,促使氧氣與碳直接接觸,加快燃燒速度。如果氧氣不充足,攪動不夠,煤就燒不透,造成灰渣中有許多未參與燃燒的碳核,另外還會使一部分一氧化碳在爐膛中沒有燃燒就隨煙氣排出。
對于大塊煤,必須有較長的燃燒時間,停留時間過短,燃燒不完全。因此,實際運行中,一般采取供給充足的氧氣,采用爐拱和二次風(fēng)來加強擾動,提高燃燒溫度,爐膛不宜過小等措施保證煤充分燃燒。
供熱公司各供熱車間的鍋爐基本上都是鏈條爐,屬于層燃燃燒。
2鏈條爐排的燃燒特點:
鏈條爐排著火條件較差,主要依靠爐膛火焰和拱的輻射熱。煤的上面先著火,然后逐步向下燃燒,在爐排上就出現(xiàn)了明顯的分層區(qū)域,如圖共分五個區(qū)。燃料在新燃燒區(qū)1中預(yù)熱干燥,在爐排上占有相當長的區(qū)域。在區(qū)域2中燃料釋放出揮發(fā)分,并著火燃燒。燃燒進行得很激烈,來自爐排下部空氣中的氧氣在氧化區(qū)3中迅速耗盡,燃燒產(chǎn)物CO2和水蒸氣上升到還原區(qū)4后,立即被只熱的焦碳所還原。最后在鏈條爐排尾部形成灰渣區(qū)5。
在燃燒準備區(qū)1和燃燼區(qū)5都不需要很多空氣,而在燃燒區(qū)2、3必須保證有足夠的空氣,否則則會出現(xiàn)空氣在中部不足,而在爐膛前后過剩的現(xiàn)象。為改善以上燃燒狀況,常常采用以下三個措施:布置爐拱;分段送風(fēng);二次風(fēng)。