(一)概述
DZL系列鍋爐是一種單鍋筒、縱置、臥式、三回程、水火管鏈條爐排燃煤蒸汽鍋爐。是我公司針對云南、貴州等地區(qū)的獨特高原氣候和特殊煤質(zhì)開發(fā)設計的新型第七代DZL系列鍋爐。具有高效、節(jié)能、結構合理緊湊、安裝移裝方便,用戶基建投資少,投資周期短,運行安全可靠的特點。鍋爐額定蒸發(fā)量為1、2、4、6、8、10、15t/h七個型號,額定蒸汽壓力視額定蒸發(fā)量可以選擇1.25、1.6、2.45MPa三個級別。
▲鍋爐安裝完畢示意圖
(二)工作系統(tǒng)流程
1、結構形式:
鍋爐采用組裝結構,由上下二大件組成,現(xiàn)場筑爐,輕型或重型爐墻結構。上部大件為鍋爐本體,四周布置的水冷壁管、下降管、下集箱、鍋筒組成燃燼室;下部大件為鏈條爐排層燃式燃燒設備。爐排下方兩側(cè)各設七個單獨配有調(diào)風裝置的獨立風倉結構進行燃燒配風。爐排上方澆筑的前后拱構成整個爐膛,鍋爐尾部受熱面根據(jù)用戶煤質(zhì)和鍋爐的出力情況配置合適的省煤器和空氣預熱器。
2、煙、風系統(tǒng)流程:
空氣由鼓風機送入空氣預熱器(如有)經(jīng)埋于地下的風道從鍋爐后部單側(cè)或雙側(cè)(雙鼓風機)直接送入風倉,通過調(diào)節(jié)調(diào)風裝置送入爐膛配合燃煤燃燒;高溫煙氣從爐膛進入燃燼室,然后做三回程對流和輻射受熱后,再經(jīng)尾部煙道進入省煤器,除塵器,空預器,引風機,最后從煙囪排入大氣中。
3、上煤、除渣系統(tǒng):
燃煤由手推車從煤場推來倒入提升式上煤斗,經(jīng)鉸鏈提升倒入煤斗(或由皮帶輸送機直接送入煤斗)。根據(jù)煤質(zhì)情況、蒸汽需求負荷情況調(diào)整煤閘門高度,由煤斗送入鏈條爐排前端,經(jīng)預熱烘干、高溫干餾、著火燃燒、燃燒燃盡四個過程后,煤渣直接落入燃燒設備尾部下方的灌滿冷卻水的鏈帶式刮板除渣設備中,通過除渣機鏈條與刮板轉(zhuǎn)動,把煤渣輸送入手推車,然后倒入臨時堆渣場。
4、除塵系統(tǒng):
高溫煙氣通過省煤器進入除塵設備處理后達到鍋爐使用地環(huán)保部門要求的國家排放標準后,由煙囪排入大氣中。除塵設備可以選用陶瓷多管除塵設備(達到國家二類地區(qū)二時段排放標準,除塵效率:92~95%);土建式水沖除塵設備(達到國家二類地區(qū)二時段排放標準(除塵效率:95~98%,脫硫效率:>80%,煙塵排放濃度:80~150mg/m3);麻石水膜除塵設備(除塵效率:>98%,脫硫效率:>80%,煙塵排放濃度:80~150mg/m3)以及布袋除塵器等其它除塵形式。
▲麻石水膜除塵器及陶瓷多管除塵器
5、供水、排污系統(tǒng):
帶有0.2MPa以上壓力的原水經(jīng)管道進入軟水處理器(鈉離子交換器,原水含泥沙或水質(zhì)較硬的建議加裝過慮沉淀池和機械過濾器)進行軟化處理合格后進入軟水箱,通過鍋爐給水泵進入鍋筒內(nèi),再通過鍋爐水循環(huán)系統(tǒng)加熱后產(chǎn)生蒸汽供用汽設備使用;鍋爐內(nèi)部分污水定期通過設在鍋爐內(nèi)的定期排污裝置或連續(xù)排污裝置以及設在鍋筒底部和集箱底部的排污口定期排入排污沉降池進行沉降處理。
6、電氣控制系統(tǒng):
電氣控制系統(tǒng)包含鍋爐鼓、引風機啟??刂?;鍋爐給水泵自動啟停控制;爐排調(diào)速器啟??刂?;鍋爐上煤機與除渣機啟??刂疲诲佂哺叩退粓缶芭c水泵連鎖反應保護;鍋爐蒸汽壓力控制及與鍋爐鼓、引風機的連鎖反應保護裝置。
(三)高原修正設計
1、受熱面積高原修正設計
由于云南處于1800米海拔高原地區(qū),含氧量比平原地區(qū)低約20%,同時,云南大部分燃煤發(fā)熱值比大多數(shù)低海拔地區(qū)低,為了達到滿負荷蒸汽,必須對受熱面積進行高原修正設計,增加適當?shù)氖軣崦娣e才能保證燃燒充分和供氣充足;
▲云南大部分地區(qū)處于1800-2000米海拔高原地區(qū),含氧量比平原地區(qū)低約21%。
2、煤種適應性修正
云南大部分燃煤發(fā)熱值約為2900-5000Kcal/kg,而且不同地區(qū)、不同煤礦燃煤發(fā)熱值和燃燒效果差異性特別大。為了使燃煤達到充分燃燒和得到額定蒸汽量,我方在充分與用戶進行溝通,并通過四十多年的經(jīng)驗積累和所掌握的不同地方的煤質(zhì)特性對鍋爐爐拱高度、長度進行相應的調(diào)整;
3、鼓、引風機修正
為了適應云南1800米高原氣候,含氧量比低海拔平原地區(qū)低近20%,必須根據(jù)高原特性配置較大風量的風機和電機,這樣才能夠保證有效的燃燒和達到額定蒸汽處理要求。
(四)產(chǎn)品特點
1、 適應高原氣候以及云南煤質(zhì),升溫、升壓快,熱效率高、出力足。
平原地區(qū)空氣含氧量充足,煤質(zhì)較好,燃煤發(fā)熱值基本在4500-7200 Kcal/kg之間,鍋爐受熱面積布置可以適當小一些,鼓、引風機配置可以低一些。
云南處于平均1800米的高海拔氣候,含氧量比平原地區(qū)低約20%,加上云南各地的煤質(zhì)性能差異較大,發(fā)熱值基本在2800-5000 Kcal/kg之間,平原地區(qū)鍋爐到云南后由于受熱面積有限以及鼓、引風機配置低,出力僅能達到額定蒸發(fā)量的80%左右。
針對此情況我公司在設計時一方面采用了高爐膛容積熱負荷計算,鍋爐本體采用較大受熱面布置,同時鼓、引風機采用高位配置;另一方面為了適應不同的煤質(zhì),我公司在筑爐過程中要根據(jù)用戶所選用煤種、煤質(zhì)和發(fā)熱值情況,調(diào)整爐拱高度以及前后拱長度,使鍋爐升溫、升壓較快,熱效率高、出力足。
▲不同煤種爐拱(前后拱)高度調(diào)整尺寸
2、拱形管板解決管板開裂問題
鍋爐采用拱形管板配以合理的翼型煙道,解決了傳統(tǒng)的煙火管鍋爐的平管板由于溫差應力容易造成管板開裂的問題。
3、合理的“三回程”煙氣流程,使鍋爐運行安全可靠。
空氣由鼓風機送入空氣預熱器(如有)經(jīng)埋于地下的左右風道送入風倉,通過調(diào)節(jié)調(diào)風裝置送入爐膛配合燃煤燃燒;高溫煙氣從爐膛進入翼型煙道流到后煙箱,再由后煙箱經(jīng)鍋筒內(nèi)下半部螺紋煙管流到前煙箱,轉(zhuǎn)向后由前煙箱經(jīng)鍋筒內(nèi)上半部螺紋煙管流向后煙箱,再經(jīng)尾部煙道進入省煤器,除塵器,引風機,最后從煙囪排入大氣中,這樣就完成了燃煤的燃燒及釋放熱量的整個過程。在鍋殼中的水則吸取爐膽、水冷壁管、對流管、煙管的熱量以產(chǎn)生蒸汽,并使這些部件得到可靠的冷卻。
4、采用新燃燒技術,運行平穩(wěn)可靠。
在燃燒設備中,采用了等壓均風分倉送風裝置專利技術。在整個鏈條爐排運行過程,可根據(jù)煤質(zhì)的不同,對煤質(zhì)的預熱段、著火段、燃燒段、燃燼段都能做到等壓、合理配比的分倉送風,使煤質(zhì)燃燒更完全、徹底。
5、應用新技術,鍋爐運行安全可靠。
(1)火管內(nèi)單一漩流煙氣流程,采用拱形管板及螺紋煙管,消除管板的溫差應力。
(2)后置集中下降管,消除集箱端部效應。
(3)給水管前置,采用噴射式給水方式,消除假水位現(xiàn)象。
(4)合理的“八”字水冷壁傾角設計,消除水質(zhì)原因引起結垢爆管隱患。
(5)采用雙壓力表,配有超壓保護系統(tǒng),電控系統(tǒng)配備高低水位連鎖保護裝置,改善鍋爐的安全性能。
(6)設置表面吸污裝置,改善爐內(nèi)水質(zhì)。
6、燃料適應性廣,燃燒穩(wěn)定充分。
(1)加寬的爐排,增加了進煤量的可調(diào)空間;
(2)加長的爐排,保證了煤的充分燃燼;
(3)加大的爐排面積保證了同樣煤層厚度具有足夠的進煤量,加長的爐排長度保證了煤質(zhì)的燃燼程度,為鍋爐運行提供了充足的供熱量;
(4)新型設計的爐排片,改進了風槽結構,增強了風對煤層的穿透性,加大了空氣對煤粒的接觸面,有利于燃燒。且加厚的爐排片,不易損壞;
7、爐排傳動裝置可調(diào),爐排運行平穩(wěn)。
(1)使用爐排無級調(diào)速箱,有利于實現(xiàn)鍋爐操作自動化;
(2)前軸采用16齒鏈輪,后軸采用滾輪和含有雙列向面滾輪軸承的可調(diào)軸承座,使爐排傳動裝置前后系統(tǒng)均可進行徑向和軸向調(diào)節(jié),改善了爐排運行狀況。