浅谈锅炉燃烧方式的选择

浅谈锅炉燃烧方式的选择 崔 毅，乔宁宁 (山西建筑职业技术学院，山西太原030006) 摘要:介绍了目前锅炉燃烧方式的使用现状，对几种锅炉燃烧方式的优缺点进行比较，分析了如何选择锅炉燃烧式以及锅炉燃烧方式的选择趋势，为合理选择锅炉燃烧方式提供参考。 关键词:锅炉;燃烧方式;节能;环保中图分类号:TM621.2 文献标识码:A 文章编号:1008-8881(2009)01-0142-02 锅炉作为能源动力的热源，广泛地用于发电、工业及民用等各种场合，然而在给人类创造价值的同时也带来了严重的环境污染，正确选择合理的锅炉燃烧方式不仅关系到能源的利用效率还关系到环境保护。 1 锅炉燃烧方式使用现状 2锅炉燃烧方式的特点 2.1层燃炉特点 燃料在炉排上燃烧的炉子叫层燃炉，根据燃料层和炉排相对运动的关系可分为四种，分别为燃料和炉排都不动的炉子如手烧固定炉排炉;炉排不动燃料移动如倾斜活动炉排炉和下饲式炉子;炉排移动燃——————————————————————————————————————————————— 料也随着移动如链条炉;煤由抛煤机炉抛入炉膛落在移动或不动的炉排上如抛煤机炉。一般层燃炉用于锅炉蒸发量在65t/h以下的锅炉中，以链条炉为主，其优点为(1)相对手烧炉加煤、清渣、除)安装、使用方便;(3)运行可靠稳定;灰实现了机械化;(2(4)经济性好。但缺点也很突出(1)由于它是一种“单面引“分段燃烧”、“燃料自身无自行扰动作用”的炉子，(2)火” 对煤种的适应性较窄。(3)煤仓中煤搭桥现象非常严重等(4)时有结焦，增大司炉人员拔煤的劳动量。问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。 2.2室燃炉特点 室燃炉与层燃炉相比无论在炉子的结构上，还是燃料的燃烧方式上，都有自己的特点因燃料的不同室燃炉主要燃油炉和煤粉炉。燃气锅炉优点:(1)高效、清由燃气炉、 洁、环保，无需人工操作，只需要监控即可，(2)占地少，无)因天然气燃烧无杂质，需运输燃料，无需要处理煤灰，(3对锅炉及相关配件无腐损，锅炉寿命长，规定为15年，但基本上可长期使用。是现在的主流锅炉，天然气也是环保部门、政府大力推广。缺点:按热值和热效率计算，一般的烟煤，每吨煤(按5500大卡/公斤)约等于350,400立方米天然气。可能比燃煤略贵一点。(没有将运输、占地、处理煤灰、人工等计算进去)。燃油锅炉，优点:结构与性能天然气锅炉大体相同。缺点:(1)费用较高，是天然气锅炉的2倍，(2)柴油运输、储存危险性较大，易出事故。且国内柴油供应不稳定，很容易断档。 ——————————————————————————————————————————————— 2.3沸腾炉的特点 沸腾燃烧主要采取的流化燃烧的原理，主要以循环流化床锅炉为主，循环流化床锅炉是近十几年发展起来的一低污染清洁燃烧技术。因其具有燃烧效率高、煤种项高效、 适应性广、烟气中有害气体排放浓度低、负荷调节范围大、灰渣可综合利用等优点，在当今日益严峻的能源紧缺和环境保护要求下，在国内外得到了迅速的发展，并已商品化，正在向大型化发展。其优点为(1)、燃料适应性强，由于循不需要辅助燃料环流化床中的燃料仅占床料的1%,3%， 而燃用任何燃料，可以燃用各种劣质煤及其它可燃物，特别包括煤矸石、高硫煤、高灰煤、高水分煤、煤泥、垃圾等， 代号A(下)W(往)F(沸)B(半)S(室)X(旋) 我国能源资源总量比较丰富，拥有较为丰富的化石能源资源。其中，煤炭占主导地位。2006年，煤炭保有资源量10345亿吨，剩余探明可采储量约占世界的13%，列世界天然气资源储量相对不足，油页第三位。已探明的石油、 岩、煤层气等非常规化石能源储量潜力较大。在这样的能燃气锅炉源背景下燃煤锅炉仍占据很大的地位，但燃油、因其环保的特点也被广泛应用于中小容量的锅炉。因此就锅炉的燃烧方式，层燃燃烧、室燃燃烧和沸腾燃烧的燃烧我国前期投资的电厂锅炉以室燃方式在锅炉上均有使用。 燃烧的煤粉炉为主，用于供热和工业用气的锅炉以层燃燃烧的燃——————————————————————————————————————————————— 煤锅炉为主，火电厂和集中供热的热源厂为了环保逐步向以沸腾燃烧的循环流化床锅炉发展和改造，在西气燃气锅炉也被应用东输的政策背景下以室燃燃烧的燃油、于中小容量的热源系统中。 锅炉燃烧方式主要有:)层燃燃烧:燃煤炉(1 (2)室燃燃烧:煤粉炉、燃油炉、燃气炉(3)沸腾燃烧:循环流化床锅炉各燃烧方式及代号见下表 1 燃烧方式固定炉排固定双层炉排活动手摇炉排链条炉排抛煤机倒转炉排加抛煤机 锅炉燃烧方式及代号代号G(固)C(层)H(活)L(链)P(抛)D(倒) 燃烧方式下饲式炉排往复推饲炉排 沸腾炉半沸腾炉室燃炉旋风炉 可以解决令人头疼的环境污染问题。(2)燃烧效率高，循环流化床比鼓泡床流化床燃烧效率高，燃烧效率通常在97%以上，基本与煤粉相当。(3)脱硫率高循环流化床的脱硫方(4)氮氧式是最经济的方式之一，其脱硫率可以达到90%。化物排放低这是循环流化床另外一个非常吸引人的特点。其主要原因是:一低温燃烧，燃烧温度一般控制在850,900?之间，空气中的氮一般不会生成NOX;二分段燃烧，抑制氮转化为NOX，并使部分已生成的NOX得到还原。(5)燃烧强度高，炉膛截面积小。(6)负荷调节范围大，调节速度快。(7)易于实现灰渣综合利用，由于其灰渣含炭量较 ——————————————————————————————————————————————— 山西煤炭管理干部学院学报 ,,, 收稿日期:2008-12-08作者简介:崔 毅(1978-)，山西建筑职业技术学院助讲。 2009.1 低，属于低温烧透，有着更大的利用价值。(8)燃料预处理系统简单。缺点是 (1)炉膛高大，炉本体钢材耗量大，制造成本高。(2)分离循环系统比较复杂，布风板阻力及系统阻力大，自身耗电量大。(3)床内速度高，粒子浓度大;由于分段燃烧，缺氧还原区的存在，致使受热面与吊挂管磨损与腐蚀严重。 (4)旋风分离器的数量与尺寸，限制了循环流化床锅炉的大型化发展。 3 锅炉燃烧方式的选择 3.1选择原则 3.1.1对燃料的适应性要好 不同的燃料因其性质各异，需采用不同的燃烧方式和燃烧设备。燃料的种类和特性与锅炉造型、运行操作以及锅炉工作的安全性和经济性有着密切的关系。因此，了解锅护燃料的分类、组成、特性以及分析这些特性在燃烧过程中所起的作用是有重要意义的，我国能源结构以煤为主，针对燃煤锅炉来说因煤的种类不同，所含有的各种成分——————————————————————————————————————————————— 也同，由于一定的燃烧设备往往要求一定性质的燃煤，燃煤的改变通常给燃烧设备的工作带来困难，为使燃烧设备能更好地适应不同煤种，我们首选的是循环流化床锅炉。若某地区燃油、燃气资源丰富优先考虑室燃炉，同样室燃炉也可以燃烧煤。 3.1.2不同的能源结构要求锅炉采取不同的燃烧方 式 能源资源总量比较丰富。 中国拥有较为丰富的化石能源资源。其中，煤炭占主导地位。2006年，煤炭保有资源量10345亿吨，剩余探明可采储量约占世界的13%，列世界第三位。 煤炭资源主要储存在华北、西北地区，水力资源主要分布在西南地区，石油、天然气资源主要储存在东、中、西部地区和海域。中国主要的能源消费地区集中在东南沿海经济发达地区，资源储存与能源消费地域存在明显差别。 大规模、长距离的北煤南运、北油南运、西气东输、西电东送，是中国能源流向的显著特征和能源运输的基本格局。这样的能源结构决定了我国的锅炉燃料以煤为主，以煤炭作为主要燃料，造成我国严重的大气污染，为此我国政府正在规划改变以煤为主的能源结构，截止2003年，我国的能源结构中煤的比重降到60%左右，天然气比重提高到约8%.考虑到我国现有的经济状况和可持续发展战略，有条件的地区可以利用风能、太阳能、地热等可再生能源，从而促使锅炉燃烧方式的选择成为多元化.，例如，对于电、天然气及煤气等能源形——————————————————————————————————————————————— 式的选用孰优孰劣必须要进行综合对比后方可确定。 3.1.3燃烧调整性要好 进行燃烧调节的目的是:在满足外界电负荷需要的蒸汽数量和合格的蒸汽品质的基础上，保证锅炉运行的安全性和经济性。具体可归纳为: (1)保证正常稳定的汽压、汽温和蒸发量;(2)保证着火稳定、燃烧完全，火焰均匀充满炉膛，不结渣，不烧损燃烧器和水冷壁、过热器不超温;(3)使机组运行保持最高的经济性;(4)减少燃烧污染物排放。 燃烧过程的稳定性直接关系到锅炉运行的可靠性。如燃烧过程不稳定将引起蒸汽参数发生波动;炉内温度过低或一、 二次风配合失当，将影响燃料的着火和正常燃烧，是造成锅炉灭火的主要原因;炉膛内温度过高或火焰中心偏斜，将引起水冷壁、炉膛出口受热面结渣，并可能增大过热器的热偏差，造成局部管壁超温等。 3.1.4 消烟、除尘、脱硫效果好; 锅炉燃烧过程中产生灰尘、 二氧化硫、氮氧化物造成了大量的环境污染，其中二氧化硫、氮氧化物是产生酸雨的主要成分，所以在选择锅炉燃烧方式时应响应国家节能减排的环保政策，减少污染气体的排放，采取清洁的燃烧技术，循环流化床锅炉就是一种清洁的燃煤技术，可以实现炉内脱硫且脱硫——————————————————————————————————————————————— 率高，而且我们可以用水煤浆技术把煤采取室燃燃烧也是一种清洁的燃煤技术。 3.2我国锅炉燃烧方式的选择趋势 在选用锅炉燃烧方式的时候要本着清洁、节能的原则，对煤的燃烧可以沿着煤制气技术和水煤浆技术等清洁的燃烧方式方向发展。开发和应用煤制气技术，改变能源结构，开辟新的燃烧方式是解决我国能源利用率低、改善环境污染的必由之路。 煤制气的原理是煤炭从煤气发生炉上部加煤装置入口加入炉内，气化剂从煤气发生炉下部进入煤层，炉渣从煤气发生炉下部旋转灰盘排出，产生的煤气由位于炉体上部的煤气出口排出，经煤气输送管道输到各种类型的加热炉内，作为该加热炉的气体燃料。气化用煤煤气发生炉的气化用煤种一般都是挥发分比较高的褐煤、贫煤、长焰煤或不粘结、弱粘结烟煤、无烟煤。目前开发的煤制气发生炉，在原有煤气发生炉的基础上，又增添了节能、 环保等高新技术，使该项技术转变成高效、节能、安全、环保型技术。实践证明，这种燃烧方式燃烧充分，热效率在90%以上。除了新建锅炉可以采用煤制气的燃烧方式外，还可以对机械炉排燃煤锅炉进行改造。机械炉排燃煤锅炉应用最广的就是链条炉排和往复炉排。 4 结论 从发展的眼光看，无论是新上的锅炉项目还是对旧锅炉的改造项目，在选择锅炉的燃烧方式时要重点考虑到节能、环保的原则，这是——————————————————————————————————————————————— 保证人类社会和国民经济发展协调发展的根本。参考文献: [1]袁福林在层燃炉上高效燃烧高灰份、低热值劣质烟煤的几点思考[J].节能技术，2007，(03). [2]姜详山.燃油燃气锅炉与锅炉房设计[M].北京:机械工业出版社， 2004.[3]刘德昌.循环流化床锅炉运行及事故处理[M].北京:中国电力出版社， 2005.[4]李安.水煤浆技术发展现状及其新进程[J].煤炭科学技术，2007，(05). ,,, 山西煤炭管理干部学院学报 2009.1 ———————————————————————————————————————————————