使用燃料:二类烟煤 燃烧方式:链条炉排层燃
1.2 锅炉的工作原理
锅炉生产热能的换热设备。他通过煤、油或天燃气等燃料燃烧放出的化学能,并通过传热过程将能量传给炉内介质,炉内介质直接供给工业生产中所需的热能。
YLW系列有机热载体锅炉燃烧设备采用燃煤的卧式链条炉排。燃料煤燃烧产生的高位烟气通过炉膛辐射、对流换热,锅炉尾部对流受热面的对流换热后经引风机排入大气。
YLW系列有机热载体锅炉主机内的介质(导热油)通过烟气的换热产生的高温(温度随用户使用温度确定),在循环油泵的压头下以液相状态被强制输送至用热设备提供热能,当高温导热油在用热设备释放热能后,继而返回锅炉主体,在锅炉主机内又被加热,周而复始从而实现连续供热之目的。
一、燃烧系统
燃烧系统是整个系统的能量来源,为燃料燃烧提供条件。因客户的燃料为烟煤,我们根据燃料的特点选用了链条炉排层燃的方式。燃烧系统中炉拱的设计合理的调配了前拱、后拱以及喉口的比例,并在前后拱的高度和角度上做了调整,以保证燃料在炉膛内完成预热、燃烧以及燃尽的全过程。燃烧的炉拱如下图所示:
链条炉排燃煤有机热载体锅炉,是典型的耐用的前饲燃烧炉型,
燃料煤从煤斗落在炉排上,随炉排一起向炉膛内缓慢移动,空气从炉排下面吹入,与燃料供给方向垂直交叉,燃料的运动方向和空气流动方向垂直相交,燃料的着火是靠炉膛内的热烟气和炉墙的辐射,燃料层的表面先被加热,然后靠着复杂的接触传热以及煤块空隙中的对流和辐射将热量往下传递;
助燃空气在鼓风机的作用下,经炉排下各风室分配均匀后穿越炉排煤层到达炉膛,加快煤的燃烧。在助燃空气的动力下,在整个炉排面上基本分成了这样几个区域:燃料加热和干燥区(Ⅰ)、挥发份析出和燃烧区(Ⅱ)、主要燃烧区(Ⅲ)、灰渣燃尽区(Ⅳ);其中主要燃烧区又分为焦炭燃烧区(Ⅲa)和还原区(Ⅲb)。(如下图)。其中在挥发份析出和燃烧区及焦炭燃烧区这两个区域内所需要的空气量最多。燃烧区域的高温区也主要集中在此,这是保证燃料燃烧完全的前提条件。但是,在这两个区域内也是考验炉排片质量的最好区域,炙热的焦炭可能直接和炉排片接触,因此此时如果没有空气的冷却作用,炉排片在有限的时间内就会烧坏。因此,充足的空气供给一方面是为燃烧提供充足的氧气,另一方面也起到冷却炉排的作用。
由于我国燃料煤种类颇多,品质与粒度不一,而链条炉排对煤种的要求有一定的局限性,因此选用适合链条炉排燃烧的煤种非常重要。本炉排使用的煤质应符合下列要求:
⑴煤块最大颗粒尺寸不得超过40mm,其中0~6mm细煤不超过总量的50%,0~3毫米的细未不应超过总量的25%;
⑵燃煤水分应小于20%,以8~10%为宜; ⑶燃煤灰分不大于30%,但也不应小于10%; ⑷燃煤的t3(灰渣熔化温度)应大于1250℃; ⑸结焦性中等;
⑹煤的低位发热值宜大于4226kcal/kg;
⑺上述煤质要求,如与加煤设备对煤质要求有抵触时,应取两者间的最高要求。
本炉排使用的一次风温度不得超过200℃。 二、锅炉本体
锅炉本体采用方箱盘管型结构,分别由辐射受热面和对流受热面组成。辐射受热部分由12根φ108管并列缠绕而成。在管子缠绕到第二周圈时分为两组,每6根一组分别并列缠绕,使部分处在炉膛中部的管子形成了双辐射受热结构。12根辐射管盘道锅炉顶部由慢坡式的弯头连接转为棚管,进入炉顶集箱。对流受热部分由120根φ42蛇形管并联而成。根据烟气要求,布置对流受热面时将其分为高温对流受热面和低温对流受热面两段,高、低温对流受热面用烟气隔墙隔开。对流受热部分通过集箱与辐射受热部分串联相接。
锅炉本体辐射段的双辐射结构、对流段的错排列都保证锅炉在有限的空间内大大的增加了受热面积及换热系数,使锅炉结构比较紧凑并减小了锅炉的外形尺寸。顶棚管的外延结构使锅炉本体整改炉顶布
满棚管骨架,即增加了受热面积又提高了炉顶的坚固性。
锅炉本体简图
燃煤锅炉烟气中的灰分含量较多,另外对流区管子的间隙很小,易出现积灰现象。因此锅炉本体顶部设有清灰口,做间断性清灰工作,保证锅炉本体的出力正常。
第二章 锅炉的油循环系统
2.1有机热载体的简介
一、热载体的分类
热载体是一种用来传递热量的热媒介质。工业热载体可分为无机热载体和有机热载体两大类。
无机热载体分为:水及其蒸汽、空气及烟气、液态金属、熔融盐等;
有机热载体分为:矿物油和合成油。
矿物油是石油进行高温裂解或催化裂化过程中形成的馏分油作为基础油,进过深加工,加入清净分散剂和抗氧剂等添加剂精致而成。矿物油型有机热载体原料来源比较丰富,价格便宜,制作工艺简单,在常压下约380℃时发生剧烈的分解,故最高使用温度在350℃以下。
合成油是以化工或者石化油为原料,机体油为一种以上经有机合
成工艺而成。合成油型有机热载体产品加工复杂,成本较高,使用温度较高,热稳定性较好。 二、有机热载体参数
有机热载体多呈淡黄色或褐色油状液体,大都是无毒无味的,少数具有一定程度的毒性和刺鼻臭味。有机热载体具有较高的沸程,可以在很低的饱和压力下被加热到较高的工作温度,达到液相350℃或汽相400℃,并具有较好的热稳定性。在使用中当油温高于80℃时必须有隔离空气设施,否则有机热载体会被急剧氧化而变质,影响使用。
有机热载体的技术参数 (1)最高使用温度
表示有机热载体在这一温度及以下使用时能保持热稳定性,而不分解、变质,以保证有机热载体的正常使用。
有机热载体锅炉在运行时必须控制有机热载体工作温度在其最高使用温度一下,不得超温使用。 (2)闪点
闪点是指有机热载体在一定的加热条件下,液体蒸发产生蒸汽,并与附加空气形成混合性气体后,在接近火源时能发生短暂燃烧的最低温度。当闪点较低时,有机热载体在使用时的蒸发率就可能较大,安全特性较差,当闪点较高时,有机热载体在使用时的蒸发率就小,使用时的蒸发损失就小。其值按GB267-88《石油产品闪点与燃点测定法》进行测定。闪点是评定液体火灾危险性的重要依据。随着有机热载体的长时间使用或者使用不当时部分发生裂解,其值可能会降