工业锅炉链条炉排分类结构及工作过程

  工业锅炉链条炉排分类结构及工作过程工业锅炉链条炉排分类结构及工作过程链条炉排是工业锅炉中历史悠远长久、结构可靠、运行稳定的一种机械化燃煤设备，获得了广泛的应用。一、链条炉排的结构链条炉排的外形好像皮带输送机，其结构如图所示。其运行过程是煤从煤斗内依靠自重落到炉排前端，随炉排自前向后缓慢移动，经煤闸板进入炉膛。煤闸板的高度可以自由调节，以控制煤层的厚度。空气从炉排下面分区送风室引入，与煤层运动方向相交。煤在炉膛内受到辐射加热，依次完成预热、干燥、着火、燃烧，直到燃尽。灰渣则随炉排移动到后部，经过挡渣板(俗称老鹰铁)入后部水冷灰渣斗，由除渣机排出。链条炉排的结构及形式一般可分链带式、横梁式和鳞片式三种。以下的锅炉，其炉排片连接结构如图3_8所示。炉排片分为主动炉排片和从动炉排片两种，用圆钢拉杆串联在一起，形成一条宽幅的链带，围绕在前链轮和后滚筒上。主动炉排片担负传递整个炉排运动的拉力，因此其厚度比从动炉排片厚，由可锻铸铁制成。一台蒸的锅炉，由主动炉排片组成的主动链条共有三条(两侧和中间)直接与前轴(主动轴)上的三个链轮相啮合。从动炉排片，由于不承受拉力，可由强度低的普通灰口铸铁制成。链带式炉排的优点是：比其他链条炉排金属耗量低，结构相对比较简单，制造、安装和运行都较为方便。缺点是：炉排片用圆钢串联，一定要保证加工和装配质量，否则容易折断，而且不便于检修和更换；长时间运行后，由于炉排片互相磨损严重，使炉排间隙增大，漏煤损失增多。．横梁式炉排横梁式炉排适用于蒸发量20～40甚至更大的锅炉。其结构与链带式炉排的主要不同之处在于采用。了许多刚性较大的横梁。炉排片装在横梁的相应槽内，横梁固定在传动链条上。传动链条一般是两条(当炉排很宽时，可装置多条)横梁式炉排的优点是：结构刚性大，炉排片受热不受力，而横梁和链条受力不受热，比较安全耐用；炉排面积可以较大，阻力小而风量分布均匀；运行中漏煤、．鳞片式炉排鳞片式炉排适用于蒸发量10～60的锅炉。其炉排面通常由4～12互相平行的链条(类似自行车上的链条结构)组成。每根链条用铆栓将若干个由大环、小环、垫圈、衬管等元件组成的链条串在一起，如图3—10所示。炉排片通过夹板组装在链条上，前后交叠，相互紧贴，呈鱼鳞状，其工作过程如图3—11所示。当炉排片行至尾部向下转入空程以后，便依靠自重依次翻转过来，倒挂在夹板上，能自动清除灰渣，并获得冷却。各相邻链条之间，用拉杆与套管相连，使链条之间的距离保持不变。鳞片式炉排的优点是：煤层与整个炉排面接触，而链条不直接受热，运行安全可靠；炉排间隙甚小，漏煤很少；炉排片较薄，冷却条件好，能够不停炉更换；由于链条为柔性结构，当主动轴上链轮的齿形略有参差时，能自行调整其松紧度，保持啮合良好。缺点是：结构较为复杂、金属耗量多，该炉排比链带式炉排约高30％；当炉排较宽时，炉排片容易脱落或卡住。在目前的引进技术中，采用层状燃烧的燃烧设备，基本上为以上几种形式的链条炉排。由于引进国外先进的炉排生产线，炉排片的铸造精度和整体装配水平都有很大提高，不但减少漏煤，而且减少运行故障率。二、链条炉排的燃烧特点链条炉排的着火条件较差。煤的着火主要是依靠炉膛火焰和拱的辐射热，因而上面的煤先着火，然后逐步向下燃烧。这样的燃烧过程，在炉排上就出现了明显的区域分层。煤进入炉膛后，随炉排逐渐由前向后缓慢移动。在炉排的前部，是新煤燃烧准备区，主要进行煤的预热和干燥。紧接着是挥发分析出着火并开始步入燃烧区。在炉排的中部，是焦炭燃烧区，该区温度很高，同时进行着氧化和还原反应过程，放出大量热量。在炉排的后部，是灰渣燃尽区，对灰渣中剩余的焦炭继续燃烧。在燃烧准备区和燃尽区都不需要很多空气，而在焦炭燃烧区则一定要保证有足够的空气，如果不采取分段送风，会出现空气在炉膛前后两端过剩，在中部不足的弊炉墙向炉膛内突出的部分称为炉拱。炉拱的最大的作用是储蓄热量，调整燃烧中心，提高炉膛温度，加速新煤着火。其次是延长烟气流程，促进燃料充分燃烧。炉拱有前拱、中拱和后拱三种。其中常常使用的是前拱和后拱。中拱多用于锅炉改造中，当供应的煤质较差时，作为改善燃烧条件的补充措施。前拱：前拱位于炉排上方的前炉墙下部，一般由引燃拱(又称点火拱)混合拱(又称大拱)两部分所组成。引燃拱的位置较低，靠近煤闸板，一般距炉排面约300～400mrD_，最大的作用是吸收高温烟气中的热量，再反射到炉排前部，加速新煤的着火燃烧。混合拱的位置较高，最大的作用是促进烟气和空气良好混合，延长烟气流程，使其充分燃烧。前拱，由小斜型引燃拱和低而长的混合拱组成，起遮盖作用，可减少炉排前部两侧的水冷壁管吸热，保持炉膛前部有较高的温度，以利于新煤烘干和着火。前拱，由倾斜型引燃拱和较高的水平混合拱组成，能有效地将热量反射到新煤上，改善燃烧条件。前拱，由抛物线型引燃拱和较高的水平混合拱组成，可将热量集中反射到新煤上，即起到“聚集”的作用，使燃烧条件更好。但这种拱的曲线复杂，砌筑和悬挂困难，表面不可能光洁，不容易收到理想的反射效果，所以实际应用不多。中拱：中拱位于炉排的中上方，如图3．14所示。中拱的作用是将主燃烧区的高温烟气引导到炉膛前部，促使新煤迅速着火。同时，可以储蓄热量。保证主燃烧区的煤充分燃烧。中拱通常呈前高后低倾斜布置，倾角为12。左右。倾角越大，从主燃区导入着火区的烟气量越多，越有利于煤的引燃。但倾角过大时，则中拱前部出口端过高，使烟气流速降低，不利于传热。中拱后部出口端的高度应尽可能低，中拱的长度以能遮盖主燃烧区为宜。后拱：后拱位于炉排上方的后炉墙下部，如图3—15所示。后拱的作用，是将燃尽区的高温烟气和过剩的空气引图3—14链条炉中拱布置示意导到炉膛中部和前部，以延长烟气流程，保证主燃烧区所需要的热量，以及促进新煤引燃，同时提高炉排后部温度，使灰渣中的固定炭燃尽。燃烧无烟煤的炉拱(常用炉拱举例：炉拱的形状和尺寸与燃用的煤种紧密关联，必须有明确的目的性的选用，同时各拱之间还需互相配合，才能收到明显的效果。由于无烟煤含挥发分低，着火较困难，单靠炉膛前部的烟气辐射热是很不够的，因而采用低而长的后拱，遮盖着炉排有效长度的50％～60~6，迫使后部烟气带出的炽热炭粒，在烟气向前流动时被甩下来，促进前部的新煤较快地着火。又一种燃烧元烟煤的炉拱。其前拱短，下部有足够厚度的高温烟气层向新煤辐射放热；后拱虽比所示的短一些,但与前拱配合后形成了一个“喉部区域，能促进可燃物与空气的良好混合并充分燃尽。是燃烧烟煤或褐煤的炉拱。由于烟煤或褐煤含挥发分较高，容易着火，燃烧最强烈的区域偏向炉排的前端，故前拱的形状与图一16所示相似，后拱则较短。当燃烧含挥发分很高的煤时，前拱还可以适当提高，以使炉膛空间开阔些。燃烧多种煤的炉拱。其前拱采用抛物线型，使炉膛前部温度比较高；后拱保持适当的长度。为了适应燃烧劣质煤的要求，有的采用将后拱加长到炉排有效长度的50％以上，如图一18中假想线的位置。甚至采用全封闭式的炉拱，炉拱几乎百分之百地覆盖炉膛空间，只在前部两侧开烟气出口窗，供 高温烟气流过。 ．分段送风为了适应链条炉排燃烧各区段需要不同风量的特点，在炉排下面隔成几个风 室进行分段送风( 一次风) 。每个风室之间应严密不漏，以防短路而失去调节作 用。为使整个炉排宽度的风量分布均匀，宜采用双侧进风。燃烧多种煤的炉拱每 个风室的风量，均用单独的挡风板分别调节。各挡风板的开度，需根据不同煤种 的特性，经过反复运行试验，找出使煤燃烧最佳的开启位置。当煤种变化时，还 要重新调整，以达到最经济的运行效果。 一台锅炉最多采用5 个风室，送风分段越多，风量越容易符合燃烧需要，但分段过多，将使结构较为复杂，总的经济效果并不理想。 沿炉排宽链条炉风门调整统仓送风和分段送风比较需要风量( 虚线表示分段 送风) 燃烧多种煤的炉拱每个风室的风量，均用单独的挡风板分别调节。各挡风 板的开度，需根据不同煤种的特性，经过反复运行试验，找出使煤燃烧最佳 的开启位置。当煤种变化时，还要重新调整，以达到最经济的运行效果。一台 锅炉最多采用 个风室，送风分段越多，风量越容易符合燃烧需要，但分段过多，将使结构较为复杂，总的经济效果并不理想。 链条炉风门调整示意图统仓送风和分段送风比较需要风量(虚线表示分段送 射作用，将空气带入炉膛，能够综合提高锅炉运行的经济性。二次风可单独由前墙或后墙一面引入，也可由前、后墙同时引入，主要是依据炉膛出口方向与炉 膛深度而定。当由前、后墙同时引入时，应将风嘴设在炉膛喉部，而且要将风嘴 的方向错开布置，如图3—19 所示。也有将二次风嘴布置在炉膛四角，使气流相 切于一个“ 假想圆” ，从而促使炉膛烟气形成旋涡，以利强烈混合。二次风嘴设 置高度，应在炉排面以上约 nl外，水平或向下倾斜10 。～25 角。风嘴多用灰口铸铁制成。在锅炉升火前，应先开启二次风，当锅炉停用时，应后关闭二次风，以免炉膛高温辐射热将风嘴烧坏。炉拱、分段送风、二次风等 改善燃烧工况的措施，除用于链条炉外，还可用于其他层燃炉上，尤其是二次风 用于抛煤机链条炉上，对于飞灰的燃尽消除锅炉冒黑烟作用较大。 ．用煤为了合理地利用我国煤炭资源，提高链条炉排锅炉的燃烧效率，保护自然环境， 我国制定了《链条炉排锅炉用煤技术条鳓(GB ／-I18342) ，对链条炉排锅炉用 煤作了规定。标准中规定链条炉排锅炉用煤分为工级和级，其中I 级煤炭的技 术要求比较高，是优质烟煤。

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