影響湖南沸騰爐燃燒的主要因素分析
時間: 2020-09-17 17:05:02來源: 株洲南方冶金爐窯設備有限公司
影響
湖南沸騰爐燃燒的因素很多，如燃煤特性、燃煤粒徑級配、流化質量、給煤方式、床溫、床體結構和運行水平等。
1、燃煤特性的影響
燃煤的結構特性、揮發分含量、發熱量、灰熔點等對沸騰爐燃燒均會帶來影響。
對于揮發分含量較高，結構比較松軟的煙煤、褐煤和油頁巖等燃料，當煤進入沸騰床受到熱解時，首先析出揮發分，煤粒變成多孔的松散結構，周圍的氧向粒子內部擴散和燃燒產物向外擴散的阻力小，可以提高燃燒速率。對于揮發分含量少、結構密實的無煙煤、石煤等，當煤受到熱解時，分子的化學鍵不易破裂，內部揮發分不易析出，四周的氧氣難向粒子內部擴散，燃燒速率降低。揮發分析出,煤粒表面燃燒后形成一層堅硬的灰殼，阻礙著燃燒產物向外擴散和氧氣向內擴散。
燃用不焦結性燃料，一些呈粉末狀焦炭還未燃盡就有可能被帶出爐膛，如果未進行分離回燃，飛灰含碳量將增加，未安全燃燒損失增加。
設計使用煤種發熱量較低的爐時，可能會因爐膛密相區溫度偏低而對燃燒帶來影響。當煤的發熱量低時，其折算灰分和折算水分必然增加，每公斤燃料帶出密相區熱焓增加，使密相區燃料放熱和吸熱可能失去平衡。不同的燃料具有不同的灰熔點,決定于灰的成分。灰的主要成分有四種：AL2O3，SiO2，∑FeO和CaO。當溫度達到灰分的軟化溫度時，灰分開始有黏性。在沸騰床中朂忌結渣；結渣后沸騰床難以維持正常的流化狀態，更無法保證燃煤在爐膛內有效燃燒，朂終造成被迫停爐。所以設計時,要對掌握煤的灰熔點。
2、 燃煤粒徑的影響
單顆炭粒的燃燒速度隨著粒徑的增大而急劇增加，但粒徑的增加卻會延長煤粒的燃盡時間。對單位重量燃料而言，粒徑減小，粒子數增加，炭粒的總表面積增加，燃盡時間縮短，燃燒速率增加。
3、 布風裝置和流化質量的影響
合理的布風結構是減小氣泡尺寸，改善流化質量，減少細粒帶出量，提高燃燒效率的有效途徑。一般采用小直徑風帽，合理布置風帽數量和風帽排列方式，設計良好的等壓風室，對提高流化質量均有明顯的效果。
4、 給煤方式的影響
加入到床層的燃料要求在整個床面上播散均勻，防止局部碳負荷過高，以免造成局部缺氧。對于揮發物含量很高的煙煤、褐煤及洗煤矸石等，由于局部缺氧，甚至析出的揮發物都不能在床層內完全燃盡，進入爐墻頂部或擋火墻受熱面后受到冷卻，會形成焦膠和灰分黏附在壁面上，很難清理。如在給煤口加裝播煤風，可以改善燃燒工況，減少揮發物和細顆粒的不完全燃燒損失，提高燃燒效率。另在給煤口上方布置二次風，可使爐內煙氣得到比較強烈的混合和攪拌，二次風還補充了氧，將明顯提高燃燒效果。
5、 床溫的影響
在床層中煤粒揮發物的析出速率和碳的反應速率隨床溫的增加而增大，因此，提高床溫有利于提高燃燒速率和縮短燃盡時間。但床溫的提高受到灰熔點的限制。通常要求溫床比煤的變形溫度（DT）低100-200℃。一般床溫控制在900-1000℃，更高不超過1050℃。
6、 床體結構和飛灰再燃的影響
床體結構對燃燒效率有很大影響，除影響流化質量外，還影響細顆粒在爐膛內的停留時間。設計床體結構時，應合理組織氣流，使可燃物與空氣在床內得到充分混合與攪拌，有利于細顆粒在床內進行重力分離。應減少揚析所造成的飛灰含碳損失。為了使細顆粒在懸浮段能夠燃盡，在設計時采用較大懸浮段截面積，以降低懸浮段流速，延長細粒子在懸浮段停留時間。同時在懸浮段維持較高溫度，使細煤粒充分燃燒。對飛出爐膛的細粒子，采用合適的分離器，將細粒子捕集下來，送回爐膛循環燃燒，以提高燃燒效率。
7、運行水平影響
沸騰爐的燃燒與運行水平亦有密切關系。如運行水平一高，技術管理不善，有可能降低燃燒效率。在運行中應根據負荷和煤質的變化。隨時調整燃燒工況，保持正常的床溫和合理的風煤比，以降低氣體和固體不完全燃燒損失。
沸騰爐要維持適當的料層高度。料層過高，不但會增大風機電耗，而且會增大氣泡尺寸和揚析帶來的損失。料層過薄，又會使燃燒工況不穩定，燃料在床內的停留時間縮短，增加溢流排渣的含碳量。排放冷渣應根據風室靜壓變化，勤排、少排，避免造成過大的冷渣不完全燃燒損失和物理損失。
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