我國無煙煤儲量占全部煤炭現(xiàn)有儲量的16.2%,僅次于煙煤。無煙煤揮發(fā)分含量低,著火、穩(wěn)燃和燃盡比較困難。80年代我國引進了燃燒低揮發(fā)分燃料的W型火焰鍋爐。為了解決著火、穩(wěn)燃和燃盡問題,該鍋爐在下爐膛需要敷設一定的燃燒帶。而燃燒帶敷設面積多少與煤質(zhì)有直接關系,敷設面積多了,燃燒帶上將結渣,所以燃燒帶與煤質(zhì)及結渣之間關系比較復雜。要處理好兩者關系,必須通過實踐不斷總結經(jīng)驗,逐漸完善。
1W型火焰鍋爐敷設燃燒帶的目的
1.1燃燒帶定義
在鍋爐爐膛中心部分四周水冷壁管上事先按照所需要的尺寸焊上抓釘,在抓釘之間涂上耐火材料,在水冷壁管上形成一段方塊狀的涂層稱為燃燒帶。
1.2敷設燃燒帶的目的
W型火焰鍋爐敷設燃燒帶是燃燒低揮發(fā)分煤的必要手段,也是為了強化低揮發(fā)分煤的著火和燃盡所需高火焰溫度的需要。這種爐型在結構上設計了拱頂布置燃燒器向下噴射煤粉氣流及部分二次風,火焰大部分射向爐膛中心轉折向上,下射火焰的小部分向爐壁轉折向上,穿過拱頂附近的煤粉氣流根部匯入下爐膛出口向上流動。此時煤粉氣流得到高溫火焰的加熱而迅速著火燃燒。下爐膛敷設一定面積的燃燒帶保證了爐內(nèi)高溫和煤粉氣流的迅速著火。同時這樣一種特殊的火焰形狀和較大的下爐膛使煤粉顆粒在爐內(nèi)特別是在高溫區(qū)流動路徑充分利用爐內(nèi)高溫煙氣的回流卷吸,使煤粉氣流在爐內(nèi)停留時間加長,從而保證了低揮發(fā)分煤的穩(wěn)燃及良好的燃盡條件。總之它對于提高火焰根部溫度、低負荷狀態(tài)下的穩(wěn)定著火以及強化燃燒都是非常重要的措施。
1.3燃燒帶敷設范圍的確定
燃燒帶敷設的面積取決于燃料的反應指數(shù)T15及其含灰量。
a. 反應指數(shù)T15表示為相當于能達到15 ℃/min的絕熱升溫速率所需的溫度。反應指數(shù)越高,反應則越差,或者說燃料的著火性能越差,它是燃料著火性能的量度。一般情況T15=260~450 ℃,T15與燃料的氫、灰分及過剩空氣有關。
b. 燃料的可燃基揮發(fā)分Vdaf它與反應指數(shù)的關系曲線見圖1,根據(jù)圖1得出T15,然后根據(jù)T15與燃料含灰量的關系查出燃燒帶敷設范圍,具體敷設面積還需根據(jù)爐膛結構尺寸算出。
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根根美國FW公司推薦,當T15>340 ℃,含灰量超過20%,可以按30%的過??諝膺M行設計。如T15<340 ℃且灰的熔化溫度超過1370 ℃,含灰量適中,則可使用25%的過??諝?。當T15>450℃,在最大負荷時也應考慮使用油來助燃。