將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成工質(zhì)的熱能，生產(chǎn)規(guī)定參數(shù)和品質(zhì)的工質(zhì)的設(shè)備稱(chēng)為鍋爐。按用途可以分為：電站鍋爐、工業(yè)鍋爐、機(jī)車(chē)鍋爐和船舶鍋爐等。工作的基本過(guò)程是燃料在鍋爐爐膛內(nèi)燃燒，生成高溫?zé)煔?，然后利用換熱器，通過(guò)輻射及對(duì)流換熱，將工質(zhì)水加熱成為過(guò)熱蒸汽。在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，我國(guó)還是煤作為主要能源。按燃燒方式，鍋爐分層燃爐、沸騰爐、室燃爐（懸浮燃燒）。工業(yè)鍋爐一般容量較小，壓力較低，大都采用層燃和沸騰爐。電站鍋爐多采用室燃爐。
層燃燃燒就是將煤放置在爐排上燃燒，煤的燃燒包括在煤層中的燃燒和煤層析出的可燃?xì)怏w在煤層上方爐膛內(nèi)的燃燒兩部分。
沸騰鍋爐是將破碎到一定粒度的煤末，用風(fēng)吹起，在爐膛的一定高度上成沸騰狀燃燒。煤在沸騰爐中的燃燒，既不是在爐排上進(jìn)行的，也不是像煤粉爐那樣懸浮在空間燃燒，而是在沸騰爐料床上進(jìn)行的。沸騰料層的平均溫度一般在850-1050℃。
循環(huán)流化床鍋爐是在沸騰爐的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，它不僅包含床料成分，還包括鍋爐運(yùn)行中給入的燃料、脫硫劑、返送回來(lái)的飛灰以及燃料燃燒后產(chǎn)生的其他固體物質(zhì)。
圖1 循環(huán)流化床工藝流程
煤粉燃燒是將煤粉在爐膛空間內(nèi)呈懸浮燃燒。利用燃燒器將煤粉與空氣混合氣流按有利的方式送入爐膛，造成有利的空氣動(dòng)力場(chǎng)，保證煤粉氣流及時(shí)著火、強(qiáng)烈燃燒、潔凈燃燒、良好燃盡。
煤在爐膛內(nèi)燃燒時(shí)，火焰中心的溫度到達(dá)1100～1300℃，灰分的軟化溫度一般在1150℃，所以當(dāng)爐膛內(nèi)火焰中心的溫度很高時(shí)，灰分發(fā)生軟化甚至是熔化，在灰分的相互撞擊、粘接中會(huì)形成較大的團(tuán)狀，這就是爐渣，隨著渣塊的變大，重量也在增加，在爐膛內(nèi)向上的風(fēng)速較低的區(qū)域時(shí)會(huì)落下，落入排渣機(jī)，排出爐膛。
較細(xì)的灰分或形成的灰團(tuán)較小時(shí)，則在高速煙氣的帶動(dòng)下進(jìn)入尾部豎井，其中的體積重量較大的顆粒或片狀灰渣則積存在省煤器灰斗內(nèi)，更為細(xì)小的灰分顆粒則進(jìn)入鍋爐后部的除塵器，經(jīng)除塵器收集后通過(guò)除灰系統(tǒng)排出，這就是粉煤灰。
煤成分復(fù)雜，在高溫下會(huì)生成為氧化硫和氧化氮，污染空氣，必須去除。
一般層然爐脫硫以石灰脫硫?yàn)橹?，特別循環(huán)燃燒過(guò)程，床料中未發(fā)生脫硫反應(yīng)而被吹出燃燒室的石灰石、石灰能送回至床內(nèi)再利用；另外，已發(fā)生脫硫反應(yīng)部分，生成了硫酸鈣的大粒子，在循環(huán)燃燒過(guò)程中發(fā)生碰撞破裂，使新的氧化鈣粒子表面又暴露于硫化反應(yīng)的氣氛中。這樣循環(huán)流化床燃燒與鼓泡流化床燃燒相比脫硫性能大大改善。脫氮一般不做特殊處理，因?yàn)閷?duì)于層燃爐
（1）低溫燃燒，燃燒溫度一般控制在850~900左右，此時(shí)空氣中的氮一般不會(huì)生成NOX，這個(gè)溫度也最適于脫硫 ；
（2）采取分段燃燒，抑制燃料中的氮轉(zhuǎn)化為NOX ，并使部分已生成的NOX得到還原。
對(duì)于粉燃爐，爐膛溫度更高，必須要進(jìn)行脫硫脫氮，氨法脫硫脫氮居多，粉煤灰中容易出現(xiàn)銨鹽，在混凝土中產(chǎn)生氨氣，這在之前的專(zhuān)欄中有過(guò)說(shuō)明。
而層燃爐，容易形成高鈣灰或夾雜亞硫酸鈣在混凝土中造成緩凝，這需要注意。
鍋爐的灰渣必須隨時(shí)排除，鍋爐的除灰和除渣系統(tǒng)的基本功能就是保證鍋爐內(nèi)煤質(zhì)燃料燃燒后產(chǎn)生的灰渣及時(shí)連續(xù)地排出，使鍋爐能夠連續(xù)正常地運(yùn)行。鍋爐的除灰渣系統(tǒng)主要分成兩個(gè)部分，即除灰系統(tǒng)和除渣系統(tǒng)。
除灰系統(tǒng)按照設(shè)計(jì)原理和輸送介質(zhì)的不同可以分為干除灰和濕除灰兩種類(lèi)型。
在上世紀(jì)的一些較早建設(shè)的燃煤發(fā)電機(jī)組中，鍋爐的除灰方式以濕式除灰為主。所謂濕除灰，就是以水為輸送介質(zhì)，通過(guò)水的流動(dòng)，將除塵器排出的干灰沖走。
采用濕式除灰系統(tǒng)的電廠一般都有灰漿泵、長(zhǎng)距離的灰漿管道以及儲(chǔ)灰場(chǎng)及灰場(chǎng)設(shè)施等?；覞{泵一般采用柱塞泵。
濕排粉煤灰是采用較多量的水，直接從噴淋除塵器中或靜電除塵器下將粉煤灰稀釋成流體，用泵和管道打入粉煤灰沉淀池中。剛?cè)氤氐姆勖夯?，固液比高達(dá)1：(20 - 40) 。為了能夠利用，需進(jìn)行脫水處理。粉煤灰的脫水工藝，有自然沉降法、自然沉降 - 真空脫水法、濃縮真空過(guò)濾法等。
干排灰是將除塵器收集下來(lái)的粉煤灰，通過(guò)氣力輸送裝置輸送于儲(chǔ)灰倉(cāng)中，直接貯存的粉煤廢，由于含有部分黏聚在一起的顆粒，或未燃盡的炭粒，在使用時(shí)會(huì)增加拌和需水量，影響制品的強(qiáng)度。再者，即使顆粒極細(xì)的粉煤灰，在滲入膠凝材料后也會(huì)使膠凝材料的早期強(qiáng)度降低。為此，進(jìn)行適當(dāng)?shù)募庸ぬ幚硎潜匾摹?/span>
電廠出于提高燃煤效率或輔助劣質(zhì)煤燃燒等原因，在燃煤過(guò)程中添加重油等油性物質(zhì)以助燃。如果添加量過(guò)大或燃燒不充分，或是重油裂解成碳，便出現(xiàn)浮油灰，黑黑一層。
對(duì)煤粉灰的分選，主要是將顆粒粒度不一的粉煤灰，按照要求分成不同的粒級(jí)。常用的分選設(shè)備為旋風(fēng)式粗細(xì)分離器。
煤灰分選中的原灰、粗灰與細(xì)灰的區(qū)別如下：
1、原灰指收塵直接得到的粉煤灰，即沒(méi)有經(jīng)過(guò)任何分選、粉磨或其它加工處理的粉煤灰。
2、將粉煤灰進(jìn)行分選，由于引風(fēng)機(jī)的作用而使煙氣向除灰流動(dòng)。此時(shí)，在除灰進(jìn)行飛灰的收集。首先收集到的飛灰顆粒較大，稱(chēng)為粗灰；繼續(xù)收集到的飛灰顆粒較小，稱(chēng)為細(xì)灰（根據(jù)細(xì)度，分成1級(jí)、2級(jí)、3級(jí)）。
粉煤灰的活性與細(xì)度有關(guān)，還與粉煤灰的成分、結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì)密切相關(guān)。且前，對(duì)衛(wèi)增強(qiáng)粉煤灰的活性一般采用兩條渠道：一是增鈣處理，即在電廠磨煤時(shí)有意摻入一定量的石灰或石灰?guī)r，在燃燒過(guò)程中與煤灰中的氧化硅、氧化鋁反應(yīng)，生成具有水硬性的硅酸鈣、鋁硅酸鈣；二是用球磨機(jī)或立磨機(jī)進(jìn)行磨細(xì)，使其在細(xì)增加的同時(shí)產(chǎn)生具有活性的新鮮斷面。如果在磨細(xì)的同時(shí)，再摻入一部分化學(xué)活性劑，則活化效果更好，被稱(chēng)為物理 - 化學(xué)聯(lián)合活化。
爐渣經(jīng)渣井落入刮板撈渣機(jī)水槽中，冷卻后由刮板撈渣機(jī)連續(xù)從爐底輸送至爐外的渣倉(cāng)貯存，運(yùn)渣汽車(chē)直接在渣倉(cāng)下裝車(chē)外運(yùn)。
濕式除渣系統(tǒng)一般由渣井、濕式刮板撈渣機(jī)、碎渣機(jī)、輸送帶、渣倉(cāng)和渣散裝機(jī)等組成，有些濕式除渣系統(tǒng)還配有渣漿高效濃縮機(jī)、渣漿池、渣水循環(huán)泵等設(shè)施或設(shè)備，以使系統(tǒng)內(nèi)的水得到循環(huán)利用。
干式排渣系統(tǒng)主要由渣井、液壓關(guān)斷門(mén)、干式排渣機(jī)、碎渣機(jī)、斗式提升機(jī)、渣倉(cāng)、脈沖布袋除塵器、壓力真空釋放閥空氣炮、雙軸攪拌機(jī)和干渣散裝機(jī)等組成。
在鍋爐下部設(shè)置1臺(tái)大傾角刮板撈渣機(jī)，刮板撈渣機(jī)的頭部直接抬升到渣倉(cāng)頂部，使從刮板撈渣機(jī)水槽中撈出的渣在進(jìn)入渣倉(cāng)前有足夠的時(shí)間脫水。刮板撈渣機(jī)出力可無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，從而適應(yīng)鍋爐排渣量變化的需要。
爐渣經(jīng)渣井落入干式排渣機(jī)，在排渣機(jī)內(nèi)向外輸送過(guò)程中被空氣冷卻，被加熱的空氣進(jìn)入爐膛燃燒，冷卻后的爐渣經(jīng)碎渣機(jī)破碎后，由斗式提升機(jī)提升至渣倉(cāng)貯存。
隨著環(huán)保壓力、煤改氣、停產(chǎn)限產(chǎn)等，粉煤灰越來(lái)越緊缺，爐渣也紛紛被磨細(xì)使用，爐渣也具有活性，但一般燒失量偏大，而且磨細(xì)后粒形有棱角，收塵出來(lái)的粉煤灰是圓形顆粒。
圖2 磨細(xì)后的爐渣
聯(lián)系客服
