小型鍋爐煙塵治理技術(shù)

 
立式常壓鍋爐為一種小型熱力設(shè)備、占地小、價(jià)格低、操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行安全被廣泛用于小面積供水和供暖。煤的燃燒為分解燃燒。即分解溫度較蒸發(fā)溫度低的固體燃料,在燃燒前受熱分解,一部分易揮發(fā)的鉏份離開(kāi)固體表面形成可燃?xì)怏w,與空氣中的氧進(jìn)行氣相反應(yīng)(火焰燃燒),而余下的固體殘留物(焦碳再進(jìn)行表面燃燒,導(dǎo)致煤在燃燒中,產(chǎn)生大量煙霧的因素有兩個(gè)一是由于溫度過(guò)低,熱分解產(chǎn)生的揮發(fā)物不能燃燒而引起大量濃煙;二是由于參與反應(yīng)的氧供應(yīng)不足,使揮發(fā)物中的碳原子析出而形成熙煙西寧市海拔2261,2m平均氣壓77、410Pa,在平原地區(qū)1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下燃燒每消耗1,0m空氣時(shí),在西寧地區(qū)就得消耗1、309m3空氣。
由于大氣壓力降低,每單位體積的氧分子濃度減少,反應(yīng)物濃度降低,分子碰次數(shù)幫應(yīng)減少·燃燒速度也相應(yīng)隨之降低。高原地區(qū)為數(shù)眾多的燃燒設(shè)備效率降低,小型燃煤設(shè)備尤為嚴(yán)重,主要原因即在于此。在實(shí)際應(yīng)用中,高原低氣壓而造成的燃燒中供氧不足,往往采取加大供風(fēng)量的辦法來(lái)解決。從理論上講、這樣做是合理的、但是在實(shí)際運(yùn)行中,將高于原供風(fēng)量31%的大量冷風(fēng)送入爐臉時(shí),勢(shì)必要多消耗一部分熱最來(lái)加熱冷風(fēng),這將對(duì)爐溫度影響嚴(yán)重。
本來(lái)提高爐溫就比較困難,而立式常壓鍋爐往往采用全水冷爐膛,無(wú)疑于雪上加。爐膣溫度的大幅度降低,直接響到燃燒速度,反而使燃燒狀況惡化。同時(shí),立式常正鍋爐的爐膛一般比較低小,未完全燃燒的可燃組份,著煙霧一起排出,造成熱量的損失和大氣環(huán)境的污染為了在立式常壓鍋爐合理供風(fēng)的同時(shí),保證一定的爐膛溫度水平,在大鍋爐二次風(fēng)運(yùn)用的啟發(fā)下,對(duì)立式常壓鍋爐進(jìn)行二次風(fēng)利用實(shí)驗(yàn)研究立式常壓鍋爐的二次風(fēng)利用一最有兩種形式,自然送風(fēng)和機(jī)械送風(fēng)。自然送風(fēng)的通風(fēng)動(dòng)力主要依靠爐膛內(nèi)部的結(jié)構(gòu)變化而形成。煙氣流在離速運(yùn)動(dòng)時(shí)造成局部真空將新鮮空氣吸入爐腔,作為二次風(fēng),補(bǔ)充爐膛燃燒時(shí)所需空氣。機(jī)械送風(fēng)是在爐內(nèi)合適的位置布置二次風(fēng)管,通過(guò)小型通風(fēng)機(jī)將新鮮空氣直接送入爐膛上方、參與燃在研究中,實(shí)施了兩套改造方案
方案1:首先在圓形爐腔內(nèi)布置環(huán)形次風(fēng)布風(fēng)裝置,在鑄鐵爐排下部安裝風(fēng)管,由鼓風(fēng)機(jī)來(lái)的空氣進(jìn)入風(fēng)管后分為兩路。一路直接進(jìn)入爐排底部,通過(guò)層參與燃燒,一路則進(jìn)入環(huán)形布風(fēng)裝置,并從上部的小孔吹出,形成二次風(fēng),當(dāng)爐排上煤層燃的火焰上升到一定高度時(shí),馬上得到次風(fēng)的補(bǔ)充,增加了氧分于,并對(duì)爐體內(nèi)的高溫?zé)煔猱a(chǎn)生擾動(dòng),使煙氣與空氣混合均促進(jìn)燃燒,消除了缺氧狀態(tài)下可燃?xì)怏w中碳分子的游離,從而消除了黑煙。
方案1的弊病是煙氣中含塵量增加。由于產(chǎn)排下部的強(qiáng)制通風(fēng),將一部分燃料層上的塵粒吹起,進(jìn)入煙道,增加了煙氣中含塵量。為解決這一問(wèn)題,運(yùn)用計(jì)算機(jī)對(duì)斜拱和弧形拱的優(yōu)化選擇,研究設(shè)計(jì)了方案2。
 
方案2:在不改變進(jìn)風(fēng)方式的同時(shí),從煙氣流程特點(diǎn)入手,對(duì)爐膛結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造。在雙層反燒爐中,煙氣從上往下運(yùn)動(dòng),在中門(mén)口附近,通過(guò)夾道折返至鍋爐中上部的對(duì)流管束區(qū),針對(duì)這一特點(diǎn),只須在煙氣入口處采用擋裝置,迫使煙氣運(yùn)勁減速粗大塵粒自然沉降而分離,同時(shí)防止一次風(fēng)帶起的塵粒直接進(jìn)入煙道。據(jù)此設(shè)計(jì)了爐膛內(nèi)的環(huán)(弧)形輻射挨,實(shí)驗(yàn)證明,拱的作用十分有效。
 
據(jù)調(diào)查,目前小型立式鍋神的二次風(fēng)利用有如下兩種形式:同風(fēng)室配比二次風(fēng)法。由一臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)供風(fēng),同時(shí)解決一次二次快風(fēng),結(jié)構(gòu)合理,枘思巧妙,安裝方便但這種方法無(wú)法解決爐膛溫度低,燃燒時(shí)間不足的問(wèn)題,因此不能徹底解決燃燒不充分形成的黑煙的問(wèn)題;②雙層風(fēng)管分別二次供風(fēng)法。具有安裝簡(jiǎn)單、靈活、改造費(fèi)用低等特點(diǎn),但是這種方法的最大缺點(diǎn)是需要2臺(tái)較風(fēng)機(jī),增加了能耗上述兩種方法均存在機(jī)械通風(fēng)時(shí)造成爐降溫問(wèn)題,而環(huán)(弧)形輻射攜加強(qiáng)制二次風(fēng)的方法可同時(shí)避免上述兩種方法的不足,特別是對(duì)于雙層反燒爐的改造尤其這是因?yàn)?①僅需一臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)就能同時(shí)滿足一次、二次供風(fēng),②當(dāng)機(jī)機(jī)鼓吹的冷空氣進(jìn)人環(huán)形二次風(fēng)道后,利用拱體的儲(chǔ)熱對(duì)冷空氣加熱,然后才進(jìn)入爐膛,不會(huì)造成爐膣大幅度降溫,爐拱的設(shè)置降低了爐膣的水冷程度。環(huán)(弧)形輻射拱采用的冠火材料形成的衛(wèi)燃帶,可以保證局部的高溫,從而加速燃料的燃燒綜合上述改造技術(shù),對(duì)西寧市電信局的四回國(guó)程茶爐,西守文化用品的KZG0.5-8生產(chǎn)用蒸氣鍋爐和都蘭具西寧干休所的常壓立式水管雙層爐排爐進(jìn)行了具體的研究與實(shí)施。根據(jù)西寧市電信局四回程茶爐和西寧文化用品廠KZG0.5一8兩臺(tái)鍋爐結(jié)構(gòu)基本相同的特點(diǎn),采用了爐膣弧形拱加強(qiáng)制一次風(fēng)和自然二次風(fēng)的方式,提高爐膛溫度,加速揮發(fā)性可燃物的燃盡,并充分利用后擋火墻對(duì)塵粒的碰撤攔和煙管的自然沉降作用除塵。對(duì)都蘭縣西寧干休所的雙層反燒爐則采用爐膛內(nèi)加環(huán)形輻射共,上爐排(水冷神排)敷設(shè)耐火,設(shè)置強(qiáng)一、二次風(fēng)同風(fēng)宣配比供風(fēng)系統(tǒng)的方案。改造后排放濃度:市電信局28.7mg/m2,都蘭縣西寧干休所202mg/m',西寧文化用品廠171-6mg/m終將小型鍋爐改造方案定型為:“環(huán)(弧)形輻射拱加同風(fēng)室配比強(qiáng)制二次風(fēng)”。該方案在強(qiáng)化燃燒的同時(shí),解決了煙氣降生問(wèn)。根據(jù)監(jiān),在不降低原鍋爐設(shè)備熱效率和出力的條件下,煙氣熙度小于林格曼圖1級(jí)。煙塵排放濃度符合GBI3271~-91《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中城市功能區(qū)的要求。表明小型鍋知二次風(fēng)利用綜合改造技術(shù)的運(yùn)用,可以有效地從燃燒上降低小型鍋爐煙塵發(fā)生量,消除黑煙,并在爐內(nèi)形成降塵機(jī)制,有效地減少了煙塵排放量