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小型燃煤锅炉烟尘治理技术
发布日期：2019-08-22 11:23:11
摘要：通过对立式常压锅炉进行炉膛综合改造，实施环（弧）形辐射拱加同风室配比强制二次风技术，有效解决烟尘污染问题
立式常压锅炉为一种小型热力设备、占地小、价格低、操作简单、运行安全被广泛用于小面积供水和供暖。煤的燃烧为分解燃烧。即分解温度较蒸发温度低的固体燃料,在燃烧前受热分解,一部分易挥发的鉏份离开固体表面形成可燃气体,与空气中的氧进行气相反应(火焰燃烧),而余下的固体残留物(焦碳再进行表面燃烧,导致煤在燃烧中,产生大量烟雾的因素有两个一是由于温度过低,热分解产生的挥发物不能燃烧而引起大量浓烟;二是由于参与反应的氧供应不足,使挥发物中的碳原子析出而形成熙烟西宁市海拔2261,2m平均气压77、410Pa,在平原地区1个标准大气压下燃烧每消耗1,0m空气时,在西宁地区就得消耗1、309m3空气。
由于大气压力降低,每单位体积的氧分子浓度减少,反应物浓度降低,分子碰次数帮应减少·燃烧速度也相应随之降低。高原地区为数众多的燃烧设备效率降低,小型燃煤设备尤为严重,主要原因即在于此。在实际应用中,高原低气压而造成的燃烧中供氧不足,往往采取加大供风量的办法来解决。从理论上讲、这样做是合理的、但是在实际运行中,将高于原供风量31%的大量冷风送入炉脸时,势必要多消耗一部分热最来加热冷风,这将对炉温度影响严重。
本来提高炉温就比较困难,而立式常压锅炉往往采用全水冷炉膛,无疑于雪上加。炉膣温度的大幅度降低,直接响到燃烧速度,反而使燃烧状况恶化。同时,立式常正锅炉的炉膛一般比较低小,未完全燃烧的可燃组份,着烟雾一起排出,造成热量的损失和大气环境的污染为了在立式常压锅炉合理供风的同时,保证一定的炉膛温度水平,在大锅炉二次风运用的启发下,对立式常压锅炉进行二次风利用实验研究立式常压锅炉的二次风利用一最有两种形式,自然送风和机械送风。自然送风的通风动力主要依靠炉膛内部的结构变化而形成。烟气流在离速运动时造成局部真空将新鲜空气吸入炉腔,作为二次风,补充炉膛燃烧时所需空气。机械送风是在炉内合适的位置布置二次风管,通过小型通风机将新鲜空气直接送入炉膛上方、参与燃在研究中,实施了两套改造方案
方案1:首先在圆形炉腔内布置环形次风布风装置,在铸铁炉排下部安装风管,由鼓风机来的空气进入风管后分为两路。一路直接进入炉排底部,通过层参与燃烧,一路则进入环形布风装置,并从上部的小孔吹出,形成二次风,当炉排上煤层燃的火焰上升到一定高度时,马上得到次风的补充,增加了氧分于,并对炉體内的高温烟气产生扰动,使烟气与空气混合均促进燃烧,消除了缺氧状态下可燃气体中碳分子的游离,从而消除了黑烟。
方案1的弊病是烟气中含尘量增加。由于产排下部的强制通风,将一部分燃料层上的尘粒吹起,进入烟道,增加了烟气中含尘量。为解决这一问题,运用计算机对斜拱和弧形拱的优化选择,研究设计了方案2。
方案2:在不改变进风方式的同时,从烟气流程特点入手,对炉膛结构进行改造。在双层反烧炉中,烟气从上往下运动,在中门口附近,通过夹道折返至锅炉中上部的对流管束区,针对这一特点,只须在烟气入口处采用挡装置,迫使烟气运勁减速粗大尘粒自然沉降而分离,同时防止一次风带起的尘粒直接进入烟道。据此设计了炉膛内的环(弧)形辐射挨,实验证明,拱的作用十分有效。
据调查,目前小型立式锅神的二次风利用有如下两种形式:同风室配比二次风法。由一台鼓风机供风,同时解决一次二次快风,结构合理,枘思巧妙,安装方便但这种方法无法解决炉膛温度低,燃烧时间不足的问题,因此不能彻底解决燃烧不充分形成的黑烟的问题;②双层风管分别二次供风法。具有安装简单、灵活、改造费用低等特点,但是这种方法的最大缺点是需要2台較风机,增加了能耗上述两种方法均存在机械通风时造成炉降温问题,而环(弧)形辐射携加强制二次风的方法可同时避免上述两种方法的不足,特别是对于双层反烧炉的改造尤其这是因为:①仅需一台鼓风机就能同时满足一次、二次供风,②当机機鼓吹的冷空气进人环形二次风道后,利用拱体的储热对冷空气加热,然后才进入炉膛,不会造成炉膣大幅度降温,炉拱的设置降低了炉膣的水冷程度。环(弧)形辐射拱采用的冠火材料形成的卫燃带,可以保证局部的高温,从而加速燃料的燃烧综合上述改造技术,对西宁市电信局的四回國程茶炉,西守文化用品的KZG0.5-8生产用蒸气锅炉和都兰具西宁干休所的常压立式水管双层炉排炉进行了具体的研究与实施。根据西宁市电信局四回程茶炉和西宁文化用品厂KZG0.5一8两台锅炉结构基本相同的特点,采用了炉膣弧形拱加强制一次风和自然二次风的方式,提高炉膛温度,加速挥发性可燃物的燃尽,并充分利用后挡火墙对尘粒的碰撤拦和烟管的自然沉降作用除尘。对都兰县西宁干休所的双层反烧炉则采用炉膛内加环形辐射共,上炉排(水冷神排)敷设耐火,设置强一、二次风同风宣配比供风系统的方案。改造后排放浓度:市电信局28.7mg/m2,都兰县西宁干休所202mg/m',西宁文化用品厂171-6mg/m终将小型锅炉改造方案定型为:“环(弧)形辐射拱加同风室配比强制二次风”。
该方案在强化燃烧的同时,解决了烟气降生问。根据监,在不降低原锅炉设备热效率和出力的条件下,烟气熙度小于林格曼图1级。烟尘排放浓度符合GBI3271~-91《锅炉大气污染物排放标准中城市功能区的要求。表明小型锅知二次风利用综合改造技术的运用,可以有效地从燃烧上降低小型锅炉烟尘发生量,消除黑烟,并在炉内形成降尘机制,有效地减少了烟尘排放量
参考文献1李之光,范柏樟,工业锅や至册,天浓:天律科学技术出版社,1988
由于大气压力降低,每单位体积的氧分子浓度减少,反应物浓度降低,分子碰次数帮应减少·燃烧速度也相应随之降低。高原地区为数众多的燃烧设备效率降低,小型燃煤设备尤为严重,主要原因即在于此。在实际应用中,高原低气压而造成的燃烧中供氧不足,往往采取加大供风量的办法来解决。从理论上讲、这样做是合理的、但是在实际运行中,将高于原供风量31%的大量冷风送入炉脸时,势必要多消耗一部分热最来加热冷风,这将对炉温度影响严重。
本来提高炉温就比较困难,而立式常压锅炉往往采用全水冷炉膛,无疑于雪上加。炉膣温度的大幅度降低,直接响到燃烧速度,反而使燃烧状况恶化。同时,立式常正锅炉的炉膛一般比较低小,未完全燃烧的可燃组份,着烟雾一起排出,造成热量的损失和大气环境的污染为了在立式常压锅炉合理供风的同时,保证一定的炉膛温度水平,在大锅炉二次风运用的启发下,对立式常压锅炉进行二次风利用实验研究立式常压锅炉的二次风利用一最有两种形式,自然送风和机械送风。自然送风的通风动力主要依靠炉膛内部的结构变化而形成。烟气流在离速运动时造成局部真空将新鲜空气吸入炉腔,作为二次风,补充炉膛燃烧时所需空气。机械送风是在炉内合适的位置布置二次风管,通过小型通风机将新鲜空气直接送入炉膛上方、参与燃在研究中,实施了两套改造方案
方案1:首先在圆形炉腔内布置环形次风布风装置,在铸铁炉排下部安装风管,由鼓风机来的空气进入风管后分为两路。一路直接进入炉排底部,通过层参与燃烧,一路则进入环形布风装置,并从上部的小孔吹出,形成二次风,当炉排上煤层燃的火焰上升到一定高度时,马上得到次风的补充,增加了氧分于,并对炉體内的高温烟气产生扰动,使烟气与空气混合均促进燃烧,消除了缺氧状态下可燃气体中碳分子的游离,从而消除了黑烟。
方案1的弊病是烟气中含尘量增加。由于产排下部的强制通风,将一部分燃料层上的尘粒吹起,进入烟道,增加了烟气中含尘量。为解决这一问题,运用计算机对斜拱和弧形拱的优化选择,研究设计了方案2。
方案2:在不改变进风方式的同时,从烟气流程特点入手,对炉膛结构进行改造。在双层反烧炉中,烟气从上往下运动,在中门口附近,通过夹道折返至锅炉中上部的对流管束区,针对这一特点,只须在烟气入口处采用挡装置,迫使烟气运勁减速粗大尘粒自然沉降而分离,同时防止一次风带起的尘粒直接进入烟道。据此设计了炉膛内的环(弧)形辐射挨,实验证明,拱的作用十分有效。
据调查,目前小型立式锅神的二次风利用有如下两种形式:同风室配比二次风法。由一台鼓风机供风,同时解决一次二次快风,结构合理,枘思巧妙,安装方便但这种方法无法解决炉膛温度低,燃烧时间不足的问题,因此不能彻底解决燃烧不充分形成的黑烟的问题;②双层风管分别二次供风法。具有安装简单、灵活、改造费用低等特点,但是这种方法的最大缺点是需要2台較风机,增加了能耗上述两种方法均存在机械通风时造成炉降温问题,而环(弧)形辐射携加强制二次风的方法可同时避免上述两种方法的不足,特别是对于双层反烧炉的改造尤其这是因为:①仅需一台鼓风机就能同时满足一次、二次供风,②当机機鼓吹的冷空气进人环形二次风道后,利用拱体的储热对冷空气加热,然后才进入炉膛,不会造成炉膣大幅度降温,炉拱的设置降低了炉膣的水冷程度。环(弧)形辐射拱采用的冠火材料形成的卫燃带,可以保证局部的高温,从而加速燃料的燃烧综合上述改造技术,对西宁市电信局的四回國程茶炉,西守文化用品的KZG0.5-8生产用蒸气锅炉和都兰具西宁干休所的常压立式水管双层炉排炉进行了具体的研究与实施。根据西宁市电信局四回程茶炉和西宁文化用品厂KZG0.5一8两台锅炉结构基本相同的特点,采用了炉膣弧形拱加强制一次风和自然二次风的方式,提高炉膛温度,加速挥发性可燃物的燃尽,并充分利用后挡火墙对尘粒的碰撤拦和烟管的自然沉降作用除尘。对都兰县西宁干休所的双层反烧炉则采用炉膛内加环形辐射共,上炉排(水冷神排)敷设耐火,设置强一、二次风同风宣配比供风系统的方案。改造后排放浓度:市电信局28.7mg/m2,都兰县西宁干休所202mg/m',西宁文化用品厂171-6mg/m终将小型锅炉改造方案定型为:“环(弧)形辐射拱加同风室配比强制二次风”。
该方案在强化燃烧的同时,解决了烟气降生问。根据监,在不降低原锅炉设备热效率和出力的条件下,烟气熙度小于林格曼图1级。烟尘排放浓度符合GBI3271~-91《锅炉大气污染物排放标准中城市功能区的要求。表明小型锅知二次风利用综合改造技术的运用,可以有效地从燃烧上降低小型锅炉烟尘发生量,消除黑烟,并在炉内形成降尘机制,有效地减少了烟尘排放量
参考文献1李之光,范柏樟,工业锅や至册,天浓:天律科学技术出版社,1988