2.2一次风的分配
炉排面的下部设有一次风室供应垃圾燃烧所需空气并且对炉排片的进行冷却,为了对垃圾起到良好的干燥及助燃效果,一次风空气进入焚烧炉之前,先通过蒸汽式空气预热器加热到220℃,然后从炉排下部分段送风。垃圾在炉排上的燃烧分为三个阶段:干燥段、燃烧段、燃尽段。所研究垃圾发电厂每列炉排下布置有四个风室,分别对炉排的四个部分供应一次风。用一次风风量调节阀的开度控制每段风的风量。改造前的一次风管结构尺寸如图3所示,经过风管的阻力计算我们发现只有5%~10%的风量进入第一风室,对垃圾进行干燥。而有接近70%的风量进入第二风室,进入第三风室的占15%左右,进入第四风室的占10%左右。目前,风量调节板一直处于全开状态,对风量起不到控制作用。考虑到垃圾含水量高、发热值低的特点,干燥段的风量远远没有达到要求。在这种情况下垃圾得不到充分的干燥,就在炉排的推动下进入燃烧段燃烧。由于含水量较高,垃圾不能得到充分的燃烧,会生成更多的一氧化碳,甚至会导致炉膛内充满浓烟,增大不完全燃烧损失。另外,根据研究二噁英的生成与燃料在燃烧时产生CO量的多少有着密切的关系,因此我们在设计时,考虑了足够的过量空气系数和特殊的一、二次风进风方式及合理配比,保证燃料的完全燃烧,尽量避免CO的生成。
针对以上情况,为了使垃圾得到更好的燃烧,我们采取以下措施:对一次风管进行改造,增大第一风室风管的进口尺寸和第一风室的风管直径,使改造后进入第一风室的风量可以达到30%,利用风量调节阀控制流量;同时,增大第三风室的风管进口尺寸,使更多的一次风进入该尾部燃烧段,有利于垃圾充分燃烧。改造后的一次风管结构尺寸如图4所示,这样进入第二风室和燃尽段的风量就相应减少,风量的分配更加合理。垃圾得到充分的干燥,有利于充分燃烧。因此,燃尽段需要的风量就相应减少。
2.3排烟损失
排烟热损失是烟气离开锅炉末级受热面带走的部分热量,是锅炉最主要的热损人。该值可按排烟温度焓与冷空气焓差来求得。
式中:为燃烧产物修正值;为排烟焓值,为冷空气焓值(包括空气过剩系数的大小)。从上式可以看出,排烟热损失的大小主要取决于排烟温度和过量空气系数的大小。
1)排烟温度的高低,是锅炉的基本设计参数之一。设计锅炉时,首先要对该参数进行科学选定。锅炉排烟温度的合理选定,直接影响到锅炉机组的经济性
和其尾部受热面工作的安全性。选择并在实际操作中达到较低的排烟温度,可以较明显降低锅炉的排烟热损失,有利于提高锅炉的热效率,节约能源及降低锅炉的运行费用。研究结果表明,在锅炉的过剩空气系数一定,其排烟温度每升高或降低15℃左右时,排烟热损失就会升高或降低1%左右。因此,锅炉在运行中,应尽量降低其排烟温度。当然,排烟温度的高低同时也受锅炉出力和尾部受热面的影响。