生物质锅炉炉排

锅炉或工业炉中堆置固体燃料并使之有效燃烧的部件。整个炉排主要包括框架和炉排片两个部分。炉排片通常用铸铁制造，组装后片与片之间保持必要的通风缝隙，并且往往还在炉排下边设置可以调节风量的分隔的通风室，以便空气通过缝隙进入燃料层燃烧。烧尽后的灰渣用人工或机械方法排出。炉排有固定式、移动式、往复式、振动式和下饲式等类型。
固定式：炉排片一般为条状或板状，靠四周的框架固定安装在炉膛或燃烧室底部。在这种炉排上只能定期由人工加煤和出渣，所以操作劳动强度大，燃烧经济效果也差，只适于小容量的炉子如蒸发量在0.5吨/时以下的工业锅炉。
移动式：有链带式和链条式两种。链带式炉排的炉排面即链带本身；而链条式炉排的炉排片固定在链条上部的支架或支座上。链带式炉排和链条式炉排均由链轮带动链条，使炉排片缓慢行进。煤从炉排前端的煤斗均匀下落在炉排上。煤层的厚度用一煤闸门上下起落加以调节。随着炉排向后移动，煤由着火、燃烧直至烧尽。也有不用煤斗给煤而用抛煤机把煤抛在炉排后部而炉排向前移动的。炉排的速度依煤种和锅炉负荷的不同由齿轮变速器加以调节。链条炉排运行可靠，燃烧稳定，燃料适应性广，广泛使用于工业锅炉中。

往复式：由一组固定的炉排片和一组往复运动的活动炉排片组成，分阶梯式和水平式两种。活动炉排片的往复运动将煤层逐步推向后部燃烧，因而这种炉排对煤种的适应性较广。
振动式：炉排面与水平面之间有一个小的倾角，炉排片借电动机和偏心轮的作用产生定期振动。振动时燃料层不断向炉的后部移动，使燃尽后的灰渣落入炉排端部的灰坑内。这种炉排的特点是结构简单。
下饲式：一个槽形结构炉排，槽底装有螺旋杆，通至炉外煤斗。煤从煤斗下部通过螺旋杆送入煤槽，自下而上，进入燃烧高温区，当灰渣超过堆积角后，靠重力向两侧排出。这种炉排结构简单，但对煤的粒度和湿度有一定要求，一般只适用于蒸发量在1吨/时以下的小型工业锅炉。
往复式：是在固定式阶梯炉排基础上发展起来的一种小 型机械化炉排。具有结构简单、制造方便、金属耗量少及消 烟除尘效果好等特点。在小型工业锅炉上应用较多 , 是一种 有发展前景的燃烧设备。
往复炉排的结构形式：倾斜往复炉排、水平往复炉排和抽条往复炉排三种形式。

倾斜往复式
1. 倾斜往复炉排结构
倾斜往复炉排有两种 , 一种是较普遍的一般倾斜往复炉排 , 另一种是近几年发展起来的水冷往复炉排。
一般倾斜式往复炉排主要由固定炉排片、活动炉排片、传动机构和往复机构等部分组成 , 如图 3-23 所示。
炉排整个燃烧面由各占半数的固定炉排片和活动炉片组 成 , 两者间隔叠压成阶梯状 , 倾斜 15 。 ~20 。角。固定炉排片装 嵌在固定炉排梁上 , 固定炉排梁再固定在倾斜的槽钢支架上。 活动炉排片装嵌在活动炉排梁上 , 活动炉排梁搁置在由固定 炉排梁两端支出的滚轮上。所有活动炉排梁的两侧下端用连 杆连成一个整体。
当电动机启动后 , 经传动机构带动偏心轮通过活动杆、连 杆推拉轴、连杆 , 从而使活动炉排片在固定炉排片上往复运 行。往复行程一般为 30~70mm, 煤随之向下后方推移。电动机由时间继电器控制 , 根据锅炉不同负荷及煤种的要求调节 开停时间。
水冷往复炉排主要由蝶形铸铁炉排片、水管搁架、传动 机构和往复机构等部件组成 , 蝶形铸铁炉排片和水管搁架的 型式如图 3-24 所示。
水管搁架由一排直管两头焊在集箱上 , 前后集箱分别用 联通管和汽包联通 , 并构成循环回路。蝶形铸铁炉排片嵌在 水管搁架的管子之间 , 炉排和管子接触面涂以水玻璃调合的 金属粉 , 并用模块模紧 , 锅水在管子中流动 , 使蝶形铸铁炉 排片得到冷却。
倾斜往复炉排后边 , 有的设置燃尽炉排 ( 又称余燃炉 排)。灰渣在此炉排上基本燃尽其中的可燃物 , 然后将炉排翻 转 , 倒出全部灰渣。由于燃尽炉排漏风严重 , 调风又复杂 , 所 以多改用水封灰坑 , 进行定期或连续排渣。
倾斜往复炉排在使用挥发分多、着火快的煤种时 , 容易 在煤斗出口处燃烧 , 并从煤斗往外冒烟。为了消除这一缺陷 , 可在煤闸板处通人二次风 , 将火焰吹向炉膛。但比较彻底的 解决办法 , 是改进煤斗下面的给煤装置 , 使煤离开煤斗后再 经过推饲板 , 送入炉膛较深位置后再燃烧。
倾斜往复炉排炉和链条炉一样 , 为使煤顺利着火和加强 炉内气体混合 , 也需要布置炉拱。针对往复炉排的具体情况 ,一般可采用较为简单的倾斜前拱。烧烟煤和褐煤时 , 有的不 设低而长的后拱 , 而用中拱或中隔墙来配合前拱 , 帮助新煤 着火。中拱或中隔墙 , 可以是完全竖直的 , 如图 3-25 所示 , 也 可以是下部竖直 , 上部前倾。烧烟煤时常用竖直的后隔墙 , 有 的还设挡渣拱 , 即在后墙上伸出一段小拱 , 向燃尽区辐射热 量 , 使灰渣充分燃尽。
2. 倾斜往复炉排的燃烧特点
倾斜往复炉排的燃烧情况与链条炉排相似 , 也采用分段送风和适当加入二次风。燃烧过程也具有区段性 , 如图3-25 所示。煤从煤斗下来 , 沿着倾斜炉排面由前上方向后下方缓慢移动 , 空气由下向上供应。煤着火所需要的热量主要来自炉膛 , 先后经过干燥、干馆、挥发分着火、焦炭燃烧和灰渣 燃尽等各个阶段 , 都与链条炉排相同。
倾斜往复炉排区别于链条炉排的一个主要特点 , 是炉排 与煤有相对运动。当活动炉排向后下方推动时 , 部分新煤被 推饲到已经燃着的煤的上部 , 当活动炉排向前上方返回时 , 又 带回一部分已经燃着的煤返到尚未燃烧的煤的底部 , 对新煤 进行加热。这种着火条件与手烧炉相近 , 而优于链条炉。煤 在被推动过程中 , 不断受到挤压 , 从而破坏焦块与灰壳。同 时煤又缓慢翻滚 , 使煤层得到松动与平整 , 有利于燃烧。
3. 倾斜往复炉排的优缺点
(1) 倾斜往复炉排的优点
1) 与链条炉排比较 , 适于燃烧水分和灰分较高、热值较低 (12560kJ/kg) 的劣质煤和一般易结焦的煤。
2) 当供给的空气量较合理 , 漏风量少时 , 灰渣中的含炭 率一般在 18%~20%, 比手烧炉的灰渣含炭率低 5%~10%, 可以节煤和减少冒黑烟。
3) 结构简单 , 制造容易 , 金属耗量低 , 耗电量较少。
(2) 倾斜往复炉排的缺点
1) 由于炉排倾斜 , 因而使得炉体高大。
2) 以煤的粒度要求较严 , 直径一般不宜超过 40mm, 否则难以烧透。
3) 高温区炉排片长期与赤热煤层接触 , 容易烧坏。
4) 对锅炉负荷变化的适应性较差 , 仅适用于蒸发量40t/h 以下的锅炉。
5) 漏煤较严重。 为了克服倾斜式往复炉排炉体高大的缺点 , 已向水平式往复炉排改进 , 并收到了一定的效果。