代长安

摘 要 主要借助文献资料引用法、对比分析法等方法，从中国燃煤锅炉的行业现状、对“三不误”采暖炉的燃烧形式的设计、采暖炉的飞灰设计问题、采暖炉附属设置的设计、采暖炉附属设置的设计等方面的设计改造与技术方面进行探讨研究。

关键词 燃煤 节能 减排 设计

中图分类号：TK223.6 文献标识码：A

1“三不误”采暖炉的燃烧形式的设计

为了提高燃烧效率，减少污染的排放。根据现在燃煤在炉排方向依次完成燃料的预热干燥、燃烧、燃烬的过程。保证燃煤在炉内的有效停留时间及燃烧长度。以及防止燃煤一单面点火状态，静止燃烧，透气性较差等缺点，重点对“三不误”采用以下几种方法进行设计与改进：

1.1型煤分层燃烧、复合燃烧、环形燃烧设计

“三不误”技术特点：采用型煤技术，即可满足煤充分燃烧；一、二次风合理配比，以形成适合的旋转空气动力场，确保型煤燃烧的稳定性和经济性。型煤的外表面由于人为加工的因素，在成型压制过程中使之密度加大，燃烧时外表面不易剥落，而是形成外层灰的“包裹效应”，使内层燃煤不易与空气接触，所以较原煤燃烧慢。同时型煤的引燃和燃尽也较原煤慢许多，通常情况，型煤要在炉内停留2～3小时才能燃尽，而且需要有均匀的通风和较高的温度场，而对于生物质型煤来说，因密度相对低、挥发分高，燃烧用时要比上述时间短且易于着火。

煤空隙尺寸，即使这样也应使炉膛容积热负荷保持较高值，以利于燃烧。通常，常规层燃锅炉的辐射受热面和对流受热面的吸热比例各约50%，而型煤锅炉的辐射受热面的吸热比一般要小于对流受热面，故型煤锅炉对流受热面要大。因型煤锅炉炉排面积较大，型煤占据炉膛空间较多，炉膛容积相对减小，在炉膛结构设计时，尽量不要采用燃尽室结构。

为增大燃煤的透气性。型煤燃烧及炉排面积用于燃烧型煤的炉排，其设计或选择是以加煤方便、漏风少、排渣简洁、运行平稳、单机能耗小为原则。对于自然通风的炉排，由于型煤燃烧较为温和，其燃烧热强度应取相对低值，炉排面积选取时取大值；对于强制通风的炉排，由于型煤燃烧较为迅速，其燃烧热强度可取高值，炉排面积选取较自然通风时略小。在选用或设计型煤采暖炉排时应保证有足够的炉排面积，可将以前炉排改为往复推动炉排，使燃烧层和炉排之间有一个相对运动，为燃煤的充分燃烧创造了条件。应避免产生焖火，自然通风的炉排下部空间不要设计得太低，有保持良好通风措施；强制通风的炉排风量应可调，引燃区风量不可过大，尾燃区最好有通风降温措施，落渣区应尽力密封，最好水浸。

1.2设立预燃室

它能确保型煤在较短时间内着火并稳定燃烧，缩短型煤着火时间。炉拱设计。炉拱的作用是烟气导流和燃料引燃。对于型煤采暖炉来说，由于型煤着火困难引燃更为关键。引燃的条件是炉膛有足够的高温辐射、高温气流的冲涮和适当的配风。在设计型煤采暖炉拱时应注意：拱的结构形式应能使高温气体冲刷新煤区；喉口尺寸不宜设计过大；炉拱内壁应光滑、平整、密实且具备一定蓄热能力和强度；后拱平均拱高不大于煤层最大厚度2倍；与炉排配合的合理性。

1.3设置加热器

利用废气的余热将型煤加热至40℃左右，以改善型煤的燃烧效果，保证稳定燃烧。

1.4设置充分燃烧装置

通风装置设计应简洁、可调、密封。其它设计，型煤采暖炉有热滞后效应，设计上应有自动保护措施；运行操作中更应注意设备及系统的启闭安全。设计和运行操作中都应注意炉膛内产生可燃气体的排除，避免燃爆事故的发生。

2锅炉的飞灰设计问题

采暖炉长期使用固体燃料将造成锅炉烟道长度方向存在大量积灰，如何使这些部分少积灰或不积灰，也是设计人员需要考虑的问题，对型煤采暖炉，只能通过勤清灰的方法来减少锅炉飞灰的积存。

3锅炉附属设置的设计

鼓风机和引风机的设计，根据采暖炉结构，采暖炉的鼓风机和引风机直接影响着锅炉的出力和效率的大小，因此合理地选择锅炉的风机可以保证锅炉的良好运行。燃煤如要充分的燃烧，首要条件是提供充足适量的空气和保持一定的高温环境。风机过大和过小都会使锅炉效率不高甚至破坏锅炉正常运行。

引风机的风量过大会使锅炉烟道处于较大的负压而难以控制，同时出现的漏风会使锅炉传热温差减小，排烟热损失增大。

实践表明，对于锅炉的鼓风机和引风机要具体情况具体分析，因为锅炉厂对锅炉本体以外的设备阻力如除尘器、烟道等都是大致估计，所以对所选的鼓风机和引风机的参数需进行复核计算，校验是否满足条件。

4脱硫技术的设计

脱硫的技术主要是型煤固硫技术：将不同的原料经筛分后按一定比例配煤，粉碎后同经过预处理的粘结剂和固硫剂混合，经机械设备挤压成型及干燥，即可得到具有一定强度和形状的成品工业固硫型煤。固硫剂主要有石灰石、大理石、电石渣等，其加入量视含硫量而定。燃用型煤可大大低烟气中二氧化硫、一氧化碳和烟尘浓度，节约煤炭，经济效益和环境效益相当降可观。

5小结

“三不误”设计的核心是围绕采暖炉提高采的热效率和能源的利用率来达到节能目的。目前在采暖炉的设计方面应充分使用一些新技术和新工艺，针对燃煤采暖炉的特殊位置做好节能设计，从而使供热系统节能、减排设计迈上一个新台阶，同时对型煤的组分和燃烧特性作了一定的阐述，目的在于突出型煤采暖炉设计与其它层燃炉设计的差异，并对型煤采暖炉各项热损失的计算进行修正，为相关设计提供参考依据。