中国神华神朔铁路分公司综合段 陕西 神木 719300
摘要：某公司动力分厂共有2个锅炉房8台锅炉，其中有2台蒸汽炉，5台热水炉，均为链条炉。1号锅炉房有1台蒸汽锅炉及2台供暖热水锅炉，2号锅炉房有2台供暖热水锅炉。但由于长时间使用设备严重老化，设计结构落后，生产效率低，热损失大。虽然在此之中，采取了许多的管理措施与改进手段，但因设备本身设计落后，使得改造效果不明显。因此，为了提高热效率，减低灰渣含碳量，节能减排降耗，本文主要就锅炉设置分层给煤器的技术进行分析探讨，并提出一定的改造措施，以供参考。
关键词：锅炉；分层给煤器；分层给煤技术；
1 分层给煤技术原理
锅炉分层给煤技术是采用机械筛分的方法，利用原煤在进入炉膛前是煤层形成下大上小的分层。在这里颗粒煤之间的间隙得以保留，可减少煤层通风阻力。增加单位面积的通风量，并且使煤层通风均匀，可有效避免炉排上出现火口和燃烧不均匀的现象，能显著提高，火床热强度和每层的燃尽速度。
1.1工作原理
（1）应用于采用闸板式给煤方式的正转链条炉的锅炉，是利用拨煤辊和筛分器相结合，使进入锅炉的块煤达到分层和改善煤层均匀度及通风率的目的。
（2）当煤从煤仓经溜煤管下来，煤靠自重进入到拨煤辊上，经辊转动，将煤拨到筛分器上，而直径大于10mm的煤块被筛分出来，沿着倾斜的筛分器将煤送到了炉排的最前端，铺在炉排的最底层，随着炉排的不断运行和煤的不断下落。
（3）后面经过筛分的直径小于10mm的煤直接下落在了炉排前端落下的大煤块之上，从而达到分层的目的，使煤层疏松，减少了通风阻力，增加了通风面积和通风量，并使煤层均匀，有效地避免了炉排上出现火口和燃烧不匀的现象，显著地提高了火床热强度和煤层燃尽速度。
1.2 分层给煤技术特点
（1）分层给煤器由于设置了湿煤搅动辊不仅可对湿煤进行强制搅动，还可将冻煤块有效破碎，改变燃煤靠自重下落为自重加机械疏导式下落，避免了燃煤在煤斗内的沉积和粘棚，无论煤质多么恶劣，下煤均连续流畅，最大限度地解决了给煤装置惧怕使用湿煤和冻煤的顽症。使得给煤平稳，故障率低，功率消耗小。
（2）由于煤闸板采用的是倾斜式设计，且下部挡煤处采用的是圆弧式结构，大幅度减少了直式煤闸板经常出现的被大煤块卡住的现象。该设计可使粒径大于150mm的燃煤及异物顺利通过。
（3）两次筛分，一次将大块煤筛分到炉排中央，保证炉排两侧的煤粒度较小，改善侧密封工作环境，延长密填充块寿命；另一次筛分使炉排上的煤层颗粒度呈现下大上小分布，且疏松平整。
（4）减少漏煤量，通风性好，燃烧充分完全，使炉渣含炭量大幅度下降，降低了机械不完全燃烧损失。通风阻力一致，防止风口的产生，减少漏风量，降低了排烟损失，从而提高锅炉效率，同时也提高锅炉的出力。
（5）由于炉排面燃烧时保持平衡，免除司炉人员捅火的繁重体力劳动，为锅炉运行自动化创造有利条件。
（6）由于分层燃烧，通风性良好，减少了通风阻力，降低了鼓风机功率消耗，节约了电能。
（7）由于燃烧完全充分，运行平稳，降低了锅炉的原始排烟浓度，又无局部高温，防止NOX大量产生，减少了对环境的污染。
2三辊式分层给煤装置
分层燃烧技术历史发展已有十年，因其能在正转链条炉上实现分层燃烧，使整个燃烧过程更符合链条炉的结构特点，燃烧效率更贴近燃烧理论的三个要素，从而不断的可以提高和发展。
2.1 三辊式分层给煤装置结构示意图
①下煤斗；②湿煤搅动辊；③防漏煤板；④移煤转辊；⑤炉排；⑥一次煤闸；⑦拨煤转辊；⑧筛分器；⑨二次煤闸。
2.2 三辊式分层给煤技术特点
（1）可根据煤种及粒度的变化，随时切换可变形组合式筛分器的结构及炉排上的布煤方式，将各种工况下的燃煤效率调整至最佳。
（2）当使用颗粒度差异明显的原煤（大至100毫米以上，小至3毫米以下）时，将可变形组合式筛分器切换成渐扩渐缩式，又称梳齿式。
（3）当使用洗粒、洗末和煤面较多的燃煤(小于3毫米颗粒大于60%）时，将可变形组合式筛分器切换成波峰波谷式，又称垄沟垄台式。
2.3波峰波谷式布煤特点
①其上表面的展开长度，较炉排的实际宽度增加30-40之间，可以在单位时间内使更多的燃煤接受炉拱的辐射热。
②形成一个全炉排上都有人工在拨火的自扰动氛围，激烈燃烧之后，火床又趋于平整（一般到炉排中部即可变为平面）。
4 经济效益
（1）燃烧热效率可提高8-12%；（2）炉渣含炭量可以降至10%；（3）提高煤种适应性；（4）改造后锅炉可以满负荷运行；（5）升温升压快，点火方便；（6）故障率低，从根本上消除原来烧损挡渣器、侧密封烧煤斗的现象；（7）消除因重力作用造成的炉排进煤斗时而形成的两侧块多，中间煤粉多的不均匀给煤状态，达到均匀布煤并分层；（8）改造费用适宜，回收成本快，基本上半年之内收回成本。
5 分层给煤使用意义
（1）应用新的给煤装置后，在燃用相同煤种的情况下，炉膛温度和锅炉出来都有了明显提高，煤燃烧充分，炉渣呈白色，消除炉渣中带有黑炭现象，从而降低了炉渣中的含碳量，起到了一定的节能作用。
（2）由于给煤均匀，使得煤层疏松，为了保证煤的充分燃烧，提供了良好的条件，达到了炉膛火焰均匀，燃烧呈半沸腾状态，炉膛温度的提供，加快了煤的燃烧，使煤在炉内燃烧形成良性循环。由于给煤均匀，煤层疏松，通风性能良好，煤在炉内的着火线和熄火线都已提前，煤在炉渣中部区域通过强烈燃烧就已基本燃尽，到了出渣口处无红火或基本无红火，使锅炉热效率提高5%左右。
（3）由于大块煤在煤层下面，漏入炉排内的生煤量也减少，由于炉渣温度提高，粉尘的高温下燃烧充分，使烟气中的炉灰也有所减少。
（4）原有的锅炉故障较多，改造后将原有煤斗的配套设备都已拆除，因为燃烧充分，到挡渣器处早已无红火的炉渣，这就极大的延长了挡渣器的使用寿命，因漏煤量少、挡渣器又不易少损折断，炉排卡死和出渣机故障的频率明显降低。
（5）为了提高筛分片的强度，将其压成瓦棱形，为了提高筛分效果，再将筛分条前部压成弧形。为了防止筛分器堵塞，将以往的静态筛分变为动态筛分。将筛分片分为两组，动、静间隔，相当摆动，被卡在筛分器槽间的煤块被拔出，以确保筛分畅通无阻，达到理想的分层效果。
结束语
综上所述，经过分层给煤装置的技术改造后，有效解决了正转链条式锅炉固有的诸多缺点，其良好的应用性得到了充分验证，可在生产中推广应用。利用三辊式分层给煤装置能更好的发挥其节能性和经济性，为我国的锅炉稳定运行提供良好的基础。
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论文作者:樊雄伟
论文发表刊物:《防护工程》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/29
标签：锅炉论文; 煤层论文; 炉渣论文; 装置论文; 链条论文; 炉膛论文; 均匀论文; 《防护工程》2017年第27期论文;