余逢煌
摘要将飞灰中的可燃物粉碎后喷入锅炉内燃烧，减少飞灰固体热泪盈眶损失，改善燃烧工况，继而减少炉渣固体不完全燃烧热损失，达到节能、提高经济效益的目的。
工业锅炉中链条炉排锅炉的固体不完全燃烧热损失是指包括飞灰、炉渣和漏煤中未燃烬的残碳所造成的热损失。为了尽可能地减少这种热损失，提高锅炉的热效率，笔者对炉渣和飞灰造成的热损失进行了系统的分析研究和再利用的探索，取得一定的成效。在此作个简要的介绍，以供同行及锅炉设计者参考。
一般链条炉排都设计有多个前进速度挡位，是为了满足负荷变化时，保证供汽压力恒定而调整给煤量的。走快挡时，煤块在炉膛内停留的时间相应减少，经常造成落红渣现象，如果能延长其在炉膛内的停留时间，炉渣中的含碳量必定有所减少。
飞灰中固体可燃物包含两个部分：一部分粒径较小的未燃烬煤粉随引风与燃烬的煤灰到达除尘器，最后流入灰池，这部分煤粉收集再利用较困难，一般只能是砖厂作填充料；另一部分粒径较大的煤屑在对流管束处，因通风截面增大，风速低于其移动的临界风速而沉降；煤屑的运动惯性致使其与对流管束外壁碰撞而减速下落至对流管束下部。较大的煤屑采用两种方式清除：一种是吹灰器，即用蒸汽将其重新吹起流入除尘器；另一种是锁气器，当其达到一定重量时，自动落入炉渣中。因煤研石及其他矿物质不易着火膨化，比重大，故不能随风飞到这里。经收集分析，落到这里的煤屑，粒径均在1.5mm左右，因经高温烘烤，其挥发分几乎耗尽，但含固定碳很高，占空气干燥（分析）基重量比为67.58%，因此，极有利用价值。
将收集后的煤屑如果混入原煤中，由炉排送入炉内燃烧，因粒度太小，不但影响通风，还因几乎无挥发分，影响煤层着火，恶化燃烧状态，结果适得其反。
经反复研究试验，设计了一套再利用这种煤屑的系统，其工作流程示意如下：收集器→粉碎机→风机→燃烧器→原水膜除尘器→原灰池。
目前使用的武汉锅炉厂生产的WGC10/13—6型锅炉，其设计为用锁气器清除对流管束下部的煤屑，这给收集煤屑提供了一定的方便。只要将锁气器的出口用钢管联接起来，接到落渣口外的容器里，便构成了收集器。收集器将煤屑在锅炉低负荷时收集起来，容积大小可视每班可收集的煤屑量而定，设置高度以煤屑可自流到粉碎机为宜。粉碎机将煤屑粉碎到粒径为0~500μm的煤粉，使其符合煤粉炉对煤粉粒度的要求。风机将粉碎后的煤粉输送到燃烧器。根据气力输送的原理，考虑每班的煤屑量及锅炉高峰负荷时间段的长短和管道阻力，选择合适的料气比及风机的风压、风量。燃烧器让煤粉在炉膛内形成一个合理的流线，以达到尽快预热、着火、充分燃烧的目的。实践表明：煤粉在炉膛内的燃烧状态相似于煤粉锅炉中煤粉燃烧状态，基本完全燃烬，不再沉落于对流管束下，而随风进入除尘器。该系统燃烧煤粉仅200kg/h左右，原水膜除尘器足够可使其顺利流人灰池，完全不必担心排烟粉尘超标。另外，粉碎机与风机、风机与燃烧器之间的连接管道要选用阻力小、耐磨的材料，以尽可能减少能耗和器材损耗。
通过连续两个多月的运行看，该系统运行效果较好。根据目前的供气量，平均每班可收集煤屑0.55t，经化验分析，其低位发热值为23MJ/kg，折合标准煤0.44t。每班高峰负荷时，全部将其粉碎后送入前烘附近燃烧。实践证明，在其他条件（指负荷、风量、炉排速度、煤层厚度）不变的情况下，炉内燃烧状态明显改善，20min内炉温升高80~100℃，原煤提前着火。为了维持汽压恒定，炉排必须改用低速挡运行。两挡之间，炉排的前进速度差为1.71m/h，炉排宽为2.40m，煤层厚l00mm不变，则：1.71×2.40×0.1=0.41m3时。表明每少用快挡一小时，就可少输原煤0.41m3。根据记录资料及炉前取煤样分析、计算。结论为：每班节约原煤的发热总量超过收集煤屑碎成煤粉完全燃烧的发热总量。出现这种结果的原因是煤块在炉内由于燃烧状态的改善，提前着火，加上炉排减速后，相应延长了其在炉膛内的停留时间。挡渣器处取样抽查，炉渣含碳量明显减少，由原来的12.16%降低到6.24%。
统计结果表明，应用该系统，炉渣和飞灰的固体热损失的减少，每班可节约折合标准煤0.52t。
该系统除收集器和燃烧器属于自行研制、耗费少量的材料外，粉碎机、风机及连接管道总耗费不到3000元。系统运行稳定、噪声小、操作简便，除适时开机、关机外，不再增加司炉工的工作量。该系统能耗指标也很低，经反复测试，其运行时总线输入电流2005稳定为9.88A、功率因素为0.94、电压380V，每班只在高峰负荷时段2.5h内使用，每班耗电量为15.28kW"h，折合电价6.87元，加上设备折旧及易损件更换，每班总费用在14元之内。根据本地煤炭市场价格，折合标准煤每吨385元，扣除总费用，每班可创纯利186.20元。每个工作日以三班算，每月按24个工作日算，全年可节约折合标准煤449t，扣除全年各项费用，创造效益折合人民币16.08万元。