燃煤供暖鍋爐分層給煤技術應用前景分析

王 健

(勝利石油管理局熱電聯供中心 勝東熱力大隊，山東 東營257000)

0 前言

燃煤鍋爐分層給煤技術是正轉鏈條爐排鍋爐迄今為止較成熟的節能措施之一，因其結構簡單、性能穩定、安裝方便，已在全國許多地方推廣應用。該技術的特點是利用播煤輥和篩分器相結合，使進入鍋爐的不同顆粒大小的煤達到分層，達到煤層疏松，減少通風阻力，增加了通風面積和通風量，并使煤層均勻的效果，能夠有效地避免爐排上出現火口和燃燒不勻的現象，顯著提高火床熱強度和煤層燃盡率。本文將結合熱電聯供中心勝東熱力大隊多年來的鍋爐實際運行情況，對分層給煤技術在勝東熱力燃煤供暖鍋爐的應用前景進行分析。

勝東熱力大隊成立于2001年，現擔負著475萬平方米的供暖任務，其中燃煤鍋爐房供暖面積約為264萬平方米，占勝東熱力總供暖面積的55.6%。勝東熱力現有主要燃煤鍋爐房三座，分別是錦華東鍋爐房、錦華西鍋爐房、南園鍋爐房，年均耗煤總量為8萬余噸。其中錦華東鍋爐房新建于2005年11月屬于油田錦華新區居民住宅小區的配套工程，現有4臺40t/h燃煤正轉鏈條鍋爐，年均耗煤量約5萬余噸，占勝東熱力大隊年耗煤總量的62.5%，也是熱電聯供中心的耗能大戶之一。因此勝東熱力乃至熱電聯供中心都對現有燃煤鍋爐房的節能降耗工作非常重視。

1 傳統正轉鏈條鍋爐運行中存在問題

正轉鏈條鍋爐是工業鍋爐的一個主要爐型，除勝東熱力錦華西鍋爐房（為倒轉拋煤機型），整個熱電聯供中心所轄的勝東、濱南、河口以及在建的孤島集中供熱燃煤鍋爐房采用的均為正轉鏈條鍋爐，但正轉鏈條鍋爐在運行中普遍存在以下問題：

1）給煤方式一般為原煤從高位煤倉經溜煤管、煤斗直落到爐排上，再由煤閘板調整厚度后進人爐膛，爐排上的煤由于經過煤粒自重和煤閘板雙重擠壓而密實，使通風阻力增大，送引風機電耗較高；

2）落到爐排上的煤粒沿爐排寬度和高度方向分布不均勻，致使煤粒著火點不齊，塊多的地方起燃快，易出現火口，面多的地方爐排漏煤多，透氣性差，燃燒缺氧而出現或黑帶或跑火的現象，燒損爐排側密封、尾部擋渣器等的事故時有發生，影響了鍋爐運行的可靠性；

3）入爐煤煤種雜、煤質差、粒度不均勻，影響燃料的著火、燃燒和燃盡，固體不完全燃燒熱損失和排煙熱損失較高，受熱面磨損嚴重，熱效率低，鍋爐出力達不到額定出力，有的僅為額定出力的60%-70%，經濟性差；

4）SO2、NOx、煙塵等污染物排放量大，環境污染嚴重。

2 雙輥式均勻分布分層給煤裝置工作機理及特點

2.1 工作機理

分層給煤技術是國內一項針對鏈條爐的節能環保型技術，經過多年的發展已形成很多技術產品，其中雙輥式均勻分布分層給煤裝置就是其中之一，其結構如圖1所示。

圖1 雙輥式均勻分布分層給煤裝置結構示意圖

入爐煤從煤倉經溜煤管下落時，位于溜煤管中間的煤直接通過溜煤管落下，兩側的塊煤則進入設置在溜煤管兩側的均衡倉。進入均衡倉的煤量由均衡倉上入口處的調節門根據塊煤所占比例來調節。在均衡倉下出口塊煤再與直落下來的面煤相混合后經播煤輥被播到傾斜布置的篩分器上.篩分器對煤按其粒度大小加以分離.能直接透過篩分器的煤粒垂直落到爐排上，不能透過篩分器的煤粒沿篩齒滑落，由于其滑移的方向與鏈條爐排的運動方向相反.從而依靠位置差和時間差實現了大顆粒煤塊在下、小顆粒煤粉在上層次分明、疏松有序、透氣性好的煤層結構，煤層厚度可根據出力要求調整煤閘板高度，同時由于播煤輥的速度與爐排主動軸同步.所以也可以同時通過調整爐排速度來調節給煤量即負荷大時播煤輥給煤多，負荷小時播煤輥給煤少。

2.2 主要特點

1）入爐煤中的塊煤通過均衡倉后沿播煤輥長度方向均勻分布，進而使煤塊、煤屑沿爐排寬度方向均勻分布，消除爐排偏火、跑火、黑帶和出現火口等現象。杜絕煤斗、爐排側密封和尾部擋渣器燒損等事故，提高鍋爐運行可靠性。

2）播煤輥為雙輥結構，下部配置弧形托煤板.煤閘板傾斜布置，篩分器采用單排角度可調模式，煤的失控自流和大塊煤矸石或煤卡塞輥子的問題得到解決，爐排漏煤量減少，火床平整連續性好。單個播煤輥體積小、重量輕，便于安裝檢修。

3）為減少漏風漏煤現象在分層給煤裝置下部加裝了兩條距爐排10mm高的側密封鋼板和擋煤板，擋煤板下部與爐排表面平行，間隙為 5～8mm。

4）煤層疏松透氣性好，膨松比一般為1：1.25，火床通風阻力減小且均勻，供氧充分，可增強風粉混合效果，形成風包粉氣流結構，改善煤粉的著火和燃燒條件，提高爐膛溫度和燃燒效率。鍋側升溫升壓快，產汽量提高，節煤明顯。

5）煤種適應性提高，可燃用揮發分較低的瘦煤、貧煤和劣質煙煤，降低燃煤成本。

3 實際應用

我單位組織赴大慶油田參觀考察期間，其八佰坰集中供熱燃煤鍋爐房現有3臺80t/h正轉鏈條爐，鍋爐房建成初期也存在爐排煤層不均勻，燃燒不充分等普遍問題，后經改造采用雙輥式均勻分布分層給煤裝置，以前相比火床著火迅速，爐溫上升快，爐排面積得到充分利用，爐膛火焰溫度比改前提高100℃，燒品質較差的煤仍可保證負荷，煤種適應性變廣。爐渣含炭量比改前降低10%左右，一個取暖期煤耗由5萬噸降為4.5萬噸左右，節煤率達到10%左右，以煤均價800元/噸計算，一個取暖期即節約費用400萬元，改造費用一個取暖期即可全部收回。

4 應用前景分析

根據大慶油田八佰坰集中供熱燃煤鍋爐房實際應用證明分層給煤技術是一項高回報率的節能環保技術，可以大力推廣使用。勝東熱力大隊錦華東鍋爐房現有的4臺40t/h正轉鏈條鍋爐，年耗煤量為50000余噸，以節煤率10%左右，煤均價800元/噸計算，每年可節約費用50000噸*10%*800元/噸=400萬元，不僅改造成本回收快，且后續經濟效益巨大。如能在整個熱電聯供中心范圍內擴大其應用范圍，則經濟效益、環保效益更為突出。

［1］趙振元，楊同球.安全節能與環保技術[M].北京：中國建筑工業出版社，1997.

［2］杜濤恒.工業鍋爐經濟運行[M].杭州：浙江大學出版杜，1985.

［3］張永朋，陳聽寬，黃祥新.工業鍋爐[M].2 版.北京：機械工業出版社，1993.