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          蒸汽鍋爐爐排配件的種類及爐排知識介紹

          來源:聊城市豐達鍋爐配件廠   發布時間:2019/6/22


          一、鏈條爐排的結構
          鏈條爐排的外形好像皮帶輸送機 ,

          其運行過程是煤從煤斗內依靠自重落到爐排前端 , 隨爐排自前向后緩慢移動 , 經煤閘板進入爐膛。煤閘板的高度可以自由調節 , 以控制煤層的厚度?諝鈴臓t排下面分區送風室引入 , 與煤層運動方向相交。煤在爐膛內受到輻射加熱 , 依次完成預熱、干燥、著火、燃燒 , 直到燃盡;以鼊t隨爐排移動到后部 , 經過擋渣板 ( 俗稱老鷹鐵 ) 落入后部水冷灰渣斗 , 由除渣機排出。
          鏈條爐排的結構形式一般可分鏈帶式、橫梁式和鱗片式三種。
          1. 鏈帶式爐排
          鏈帶式爐排屬于輕型爐排 , 適用于蒸發量 10t/h 以下的鍋爐 , 其爐排片連接結構如圖 3-7 所示。爐排片分為主動爐排片和從動爐排片兩種 , 用圓鋼拉桿串聯在一起 , 形成一條寬幅的鏈帶 , 圍繞在前鏈輪和后滾筒上。主動爐排片擔負傳遞整個爐排運動的拉力 , 因此其厚度比從動爐排片厚 , 由可鍛鑄鐵制成。一臺蒸發量 4t/h 的鍋爐 , 由主動爐排片組成的主 動鏈條共有三條 ( 兩側和中間 ) 直接與前軸 ( 主動 軸 ) 上的三個鏈輪相啃合。從動爐排片 , 由于不承受拉力 , 可由強度低的普通灰口鑄鐵制成。


          鏈帶式爐排的優點是 : 比其他鏈條爐排金屬耗量低 , 結構簡單 , 制造、安裝和運行都比較方便。缺點是 : 爐排片用圓鋼串聯 , 必須保證加工和裝配質量 , 否則容易折斷 , 而且不便于檢修和更換 ; 長時間運行后 , 由于爐排片互柏磨損嚴重 , 使爐排間隙增大 , 漏煤損失增多。
          2. 橫梁式爐排
          橫梁式爐排適用于蒸發量 20~40t/h 甚至更大的鍋爐。
          其結構與鏈帶式爐排的主要區別在于采用了許多剛性較大的橫梁 , 如圖 3-8 所示。爐排片裝在橫梁的相應槽內,橫梁固定在傳動鏈條上。傳動鏈條一般是兩條 ( 當爐排很寬時 , 可裝置多條) , 由裝在前軸 ( 主動軸 ) 上的鏈輪帶動。

          橫梁式爐排的優點是 : 結構剛性大 , 爐排片受熱不受力 ,而橫梁和鏈條受力不受熱 , 比較安全耐用 ; 爐排面積可以較大 , 阻力小而風量分布均勻 ; 運行中漏煤、漏風量少。缺點是 : 結構笨重 , 金屬耗量多 , 約是鏈帶式爐排的 2.7 倍 ; 制造和安裝要求高 ; 受熱不均時 , 橫梁易出現扭曲、跑偏等故障。
          3. 鱗片式爐排
          鱗片式爐排適用于蒸發量 10~60t/h 的鍋爐。其爐排面通常由 4~12 根互相平行的鏈條 ( 類似自行車上的鏈條結構 ) 組成。每根鏈條用鋤栓將若干個由大環、小環、墊圈、襯管等元件組成的鏈條串在一起 , 如圖 3-9 所示。爐排片通過夾板組裝在鏈條上 , 前后交疊 , 相互緊貼 , 呈魚鱗狀 , 其工作 過程如圖 3-10 所示。當爐排片行至尾部向下轉入空程以后 , 便依靠自重依次翻轉過來 , 倒掛在夾板上 , 能自動清除灰渣 , 并獲得冷卻。各相鄰鏈條之間 , 用拉桿與套管相連 , 使鏈條之間的距離保持不變。
          一、鏈帶式爐排 

                   它們的爐排片的形狀好象鏈節,用圓鋼串連成一個寬闊的鏈帶。爐排的傳動有變速箱傳動、間歇液壓傳動和晶閘管無級調速傳動等。 間歇液壓傳動機構簡單,但間歇運動對燃料穩定燃燒不利,且液壓設備容易漏油,現在已很少采用。一般采用晶閘管和其他機械無級變速傳動機構,其效果較好。
          鏈帶式爐排具有如下幾點特性:
          1、鏈帶式爐排結構簡單,金屬耗量較少,制造成本低,安裝制造和運行管理都比較方便。
          2、由于自身結構原因,鏈帶式爐排的通風截面是一般的16%左右,甚至更高。這使得漏煤量比較大,且運行一段時間后爐排片之間磨損嚴重,加大了通風間隙與漏煤量,一般漏量可達3%~7%。
          3、輕型鏈帶式爐排長時期運行后,圓鋼拉桿極易變形,同時爐排片較薄、強度較低,許多爐排片串在一根圓鋼拉桿上,有時互相配合不良;主動軸上的鏈輪直接和主動爐排片楔合,使主動爐排片在熱應力和拉應力的作用下,容易折斷,折斷后更換比較困難。
          4、容量較小的鍋爐,大多數采用輕型鏈帶式爐排。它只適用于10t/h以下的鍋爐應用。
          5、為了解決輕型鏈帶式爐排片斷裂問題,我國很多地區研制了大塊爐排片,其結構就是把原來分為多片的爐排片合起來鑄成一塊。在這基礎上經過改進,研制了帶活絡芯片型鏈帶式爐排片,在使用上取得較好的效果。

          二、橫梁式爐排
          橫梁式爐排的爐排片是安裝在橫梁上,爐排片不受力。橫梁固定在兩根或三根的鏈條上,鏈條的傳動,一般用前軸做主動軸,與電動機變速機械相連,前后軸上鏈輪嚙合,完成爐排的運行。鏈條上固定的許多橫梁,橫梁槽內裝有幾種型號的爐排片,有普通的爐排片,調整爐排片以及封閉爐排片等。
          橫梁式爐排的特點有:
          1、橫梁式爐排的結構鋼性大,爐排片裝在鋼性較強的橫梁上,主動軸上鏈輪通過鏈條帶動橫梁運動,而爐排片不受力,故工作條件較好,不容易發生受熱變形。
          2、爐排面比較平整,而且耐用。有的爐排片有一個長長的犟三,筐前虧護排片互相交疊,可以大大減少漏煤損失。爐排通風截面比約4.5%~9.4%。
          3、維修方便,即使有爐排片損壞,亦可在運行中方便地更換爐排片:它可在20t/h以下鍋爐中應用,并能燃用無煙煤。
          4、其缺點是結構笨重,金屬耗量太大。另外,這種爐對鏈條的強度要求較高。由于鏈條所承受的載荷大,使得鏈條與鏈輪的嚙合力量也較大。提高了對鏈條,鏈輪的加工精度要求。如果幾根平行的鏈條由于加工質量、安裝質量不好,個別鏈節與鏈輪脫離嚙合,爬到鏈輪的齒頂上去,即產生爬牙現象,嚴重時會損壞鏈條或磨掉鏈輪齒牙。 橫梁式爐排除一些舊式鍋爐外,目前國內已很少使用。

          鱗片式爐排的優點是 : 煤層與整個爐排面接觸 , 而鏈條不直接受熱 , 運行安全可靠 ; 爐排間隙甚小 , 漏煤很少 ; 爐排片較薄 , 冷卻條件好 , 能夠不停爐更換 ; 由于鏈條為柔性結構 , 當主動軸上鏈輪的齒形略有參差時 , 能自行調整其松緊度 , 保持啃合良好。缺點是 : 結構復雜、金屬耗量多 , 該爐排比鏈帶式爐排約高 30%; 當爐排較寬時 , 爐排片容易脫落或卡住。
          在目前的引進技術中 , 采用層狀燃燒的燃燒設備 , 基本上為以上幾種形式的鏈條爐排。由于引進國外先進的爐排生產線 , 爐排片的鑄造精度和整體裝配水平都有很大提高 , 不但減少漏煤 , 而且減少運行故障率。
                  二、鏈條爐排的燃燒特點 

                  鏈條爐排的著火條件較差。煤的著火主要依靠爐膛火焰和拱的輻射熱 , 因而上面的煤先著火 , 然后逐步向下燃燒。這樣的燃燒過程 , 在爐排上就出現了明顯的區域分層 , 如圖 3- 11 所示。煤進入爐膛后 , 隨爐排逐漸由前向后緩慢移動。在爐排的前部 , 是新煤燃燒準備區 , 主要進行煤的預熱和干燥。
                  
                  
                  
                   緊接著是揮發分析出著火并開始進入燃燒區。在爐排的中部 , 是焦炭燃燒區 , 該區溫度很高 , 同時進行著氧化和還原反應過程 , 放出大量熱量。在爐排的后部 , 是灰渣燃盡區 , 對灰渣中剩余的焦炭繼續燃燒。 -
          在燃燒準備區和燃盡區都不需要很多空氣 , 而在焦炭燃燒區則必須保證有足夠的空氣 , 如果不采取分段送風 , 會出現空氣在爐膛前后兩端過剩 , 在中部不足的弊病。
          為了改善上述燃燒狀況 , 通常采取以下三種措施 :
          1. 爐拱布置 爐墻向爐膛內突出的部分稱為爐拱。爐拱的主要作用是儲蓄熱量 , 調整燃燒中心 , 提高爐膛溫度 , 加速新煤著火。其次是延長煙氣流程 , 促進燃料充分燃燒。
          爐拱有前拱、中拱和后拱三種。其中經常使用的是前拱和后拱。中拱多用于鍋爐改造中 , 當供應的煤質較差時 , 作為改善燃燒條件的補充措施。
          (1) 前拱 : 前拱位于爐排上方的前爐墻下部,一般由引燃拱 ( 又稱點火拱 ) 和混合拱 ( 又稱大拱 ) 兩部分組成。引燃拱的位置較低 , 靠近煤閘板,一般距爐排面約 300~ 400mm,主要作用是吸收高溫煙氣中的熱量,再反射到爐排 J 前部,加速新煤的著火燃燒;旌瞎暗奈恢幂^高,主要作用是促進煙氣和空氣良好混合,延長煙氣流程 , 使其充分燃燒。
          圖 3-12所示是常見的幾種前拱結構形狀。


          緊接著是揮發分析出著火并開始進入燃燒區。在爐排的中部 , 是焦炭燃燒區 , 該區溫度很高 , 同時進行著氧化和還原反應過程 , 放出大量熱量。在爐排的后部 , 是灰渣燃盡區 , 對灰渣中剩余的焦炭繼續燃燒。 -

          在燃燒準備區和燃盡區都不需要很多空氣 , 而在焦炭燃燒區則必須保證有足夠的空氣 , 如果不采取分段送風 , 會出現空氣在爐膛前后兩端過剩 , 在中部不足的弊病。

          為了改善上述燃燒狀況 , 通常采取以下三種措施 :
          1. 爐拱布置 爐墻向爐膛內突出的部分稱為爐拱。爐拱的主要作用是儲蓄熱量 , 調整燃燒中心 , 提高爐膛溫度 , 加速新煤著火。其次是延長煙氣流程 , 促進燃料充分燃燒。
          爐拱有前拱、中拱和后拱三種。其中經常使用的是前拱和后拱。中拱多用于鍋爐改造中 , 當供應的煤質較差時 , 作為改善燃燒條件的補充措施。
          (1) 前拱 : 前拱位于爐排上方的前爐墻下部,一般由引燃拱 ( 又稱點火拱 ) 和混合拱 ( 又稱大拱 ) 兩部分組成。引燃拱的位置較低 , 靠近煤閘板,一般距爐排面約 300~ 400mm,主要作用是吸收高溫煙氣中的熱量,再反射到爐排 J 前部,加速新煤的著火燃燒;旌瞎暗奈恢幂^高,主要作用是促進煙氣和空氣良好混合,延長煙氣流程 , 使其充分燃燒。
          圖 3-12所示是常見的幾種前拱結構形狀。中拱通常呈前高后低傾斜布置 , 傾角為 12 。左右。傾角越大 , 從主燃區導人著火區的煙氣量越多 , 越有利于煤的引燃。 但傾角過大時 , 則中拱前部出口端過高 , 使煙氣流速降低 , 不利于傳熱。中拱后部出口端的高度應盡可能地低 , 中拱的長度以能遮蓋主燃燒區為宜。
          (3) 后拱 : 后拱位于爐排上方的后爐墻下部 , 如圖 3-14所示。后拱的作用 , 是將燃盡區的高溫煙氣和過剩的空氣引導到爐膛中部和前部 , 以延長煙氣流程 , 保證主燃燒區所需要的熱量 , 以及促進新煤引燃 , 同時提高爐排后部溫度 , 使灰渣中的固定炭燃盡。
          (4) 常用爐拱舉例 : 爐拱的形狀和尺寸與燃用的煤種密切相關 , 必須有針對性的選用 , 同時各拱之間還需互相配合 , 才能收到明顯的效果。
          圖 3-14 是燃燒無煙煤的爐拱簡圖。由于無煙煤含揮發分低 , 著火較困難 , 單靠爐膛前部的煙氣輻射熱是很不夠的 , 因而采用低而長的后拱 , 遮蓋著爐排有效長度的 50%~60%, 迫使后部煙氣帶出的熾熱炭粒 , 在煙氣向前流動時被甩下來 , 促進前部的新煤較快地著火。


          中拱通常呈前高后低傾斜布置 , 傾角為 12 。左右。傾角越大 , 從主燃區導人著火區的煙氣量越多 , 越有利于煤的引燃。 但傾角過大時 , 則中拱前部出口端過高 , 使煙氣流速降低 , 不利于傳熱。中拱后部出口端的高度應盡可能地低 , 中拱的長度以能遮蓋主燃燒區為宜。
          (3) 后拱 : 后拱位于爐排上方的后爐墻下部 , 如圖 3-14所示。后拱的作用 , 是將燃盡區的高溫煙氣和過剩的空氣引導到爐膛中部和前部 , 以延長煙氣流程 , 保證主燃燒區所需要的熱量 , 以及促進新煤引燃 , 同時提高爐排后部溫度 , 使灰渣中的固定炭燃盡。
          (4) 常用爐拱舉例 : 爐拱的形狀和尺寸與燃用的煤種密切相關 , 必須有針對性的選用 , 同時各拱之間還需互相配合 , 才能收到明顯的效果。

          圖 3-14 是燃燒無煙煤的爐拱簡圖。由于無煙煤含揮發分低 , 著火較困難 , 單靠爐膛前部的煙氣輻射熱是很不夠的 , 因而采用低而長的后拱 , 遮蓋著爐排有效長度的 50%~60%, 迫使后部煙氣帶出的熾熱炭粒 , 在煙氣向前流動時被甩下來 , 促進前部的新煤較快地著火。


          三、鱗片式爐排
          鱗片式爐排整個爐排根據寬度不同有4到12根互相平行的鏈條,拉桿穿過節距套管,把平行工作的爐鏈串連起來,組成鏈狀的軟性結構。爐鏈通過鑄鐵滾筒支承在爐排架上,沿支架支承面移動。鏈片上用銷釘固定爐排夾,爐排片就嵌插在爐排夾板上。當爐排轉到下部空行程時,爐排片可以翻開,清除粘在上面的灰渣,同時充分進行冷卻。這種爐排對鏈輪的制造和安裝要求較低,因為鏈條之間沒有鋼性連接、所以主動軸上幾個鏈輪的齒形參差不齊時也可以稍作自動調整,也正因為如此,在爐排較寬時,可能發生排片成組脫落或卡住現象。
          鱗片式爐排結構具有如下幾點特點:
          1、由于爐排之間的空隙小,故鱗片式爐排的通風截面比較小,約為5%一7%。因此,鱗片式爐排結構漏煤量小,僅為0.15%一0.2%,故亦稱它為不漏煤式鏈條爐排。
          2、鱗片式爐排結構具有自清灰能力。當爐排處于工作行程時,爐排片依次疊壓成魚鱗狀,鱗片式爐排就因此而得名。當行進到后軸.爐排翻轉180℃以后,爐排由于自重而依次翻轉,倒掛在夾板上,殘留于通風縫中的灰渣就掉了下來。鱗片式爐排的這一特點也能幫助爐排片得到良好的冷卻。
          3、鱗片式爐排結構的鏈條具有一定的自調能力。由于鱗片式爐排是采用小直徑拉桿將平行工作的鏈條串聯而成鏈狀軟性結構,即使軸上幾個鏈輪之間齒形略有不齊時,鏈條能夠自動調整,使鏈輪與鏈條能正常嚙合。另外,這種爐排檢修比較方便,在鍋爐運行中亦能更換爐排片。
          4、鱗片式爐排結構的工作條件得到改善。由于鱗片式爐排的爐排片、支承件和鏈條是分開的,主動鏈條位于爐排片的下面,不與熾熱的火床層接觸,使得爐排片受熱不受力,鏈條受力不受熱,使爐排的工作條件大為改善。
          5、鱗片式爐排的缺點是結構較為復雜,裝配工作量大。另外,由于鱗片式爐排的結構是軟性結構,特別是當爐排寬度較大時,可能會因為鱗片受熱變形過大而發生成組爐排片脫落或卡住故障。
          6、鱗片式爐排結構一般適用于10t/h以上的中、大容量的工業鍋爐。上述三種鏈條爐排,一般都是用于層燃爐上,但拋煤機爐(半懸浮燃燒)亦采用鏈條爐排,通常稱為倒轉爐排。無論是順轉或是倒轉爐排,其主動軸一般都放在溫度較低的一端,保護軸承不致過熱燒壞。因此。順轉爐排主動軸是前軸,倒轉爐排主動軸是后軸。

          在層燃爐中 , 從爐排下方送入爐膛的空氣稱為一次風 , 從爐排上方高速吹人爐膛的氣流稱為二次風。在室燃爐中 , 隨燃料進入爐膛的空氣稱為一次風 , 為加強擾動、混合和燃盡 而噴人爐膛的氣流稱為二次風。
          二次風的作用:
          (1) 攪動煙氣 , 使煙氣與空氣很好混合 , 減少氣體未完全燃燒熱損失 ;
          (2) 造成煙氣旋渦 , 延長煙氣流程 , 使飛灰中可燃物質在爐膛內停留較長時間 , 得到充分燃盡 ;
          (3) 依靠旋渦的分離作用 , 把未燃盡的炭粒甩回火床復燃 , 降低飛灰含炭量 , 減少固體未完全燃燒熱損失 , 降低鍋爐初始排塵濃度。
          (4) 當用空氣做二次風時 , 還可補充一次風的不足 , 促進完全燃燒。
          合理的布置與使用二次風 , 一般可提高鍋爐熱效率 5%左右。二次風多數使用空氣 , 有時使用蒸汽、煙氣 , 或者以 上兩種氣體的混合物 ; 如用空氣作二次風 , 最好是熱風 , 以利于提高爐膛溫度。風速一般為 40~7Om/s, 但要選用較大風壓約 2000~4000Pa 的風機。二次風量占總風量的百分比 : 對揮發分含量較少的無煙煤約為 5%, 對揮發分含量較多的煙煤約為 7%~8%, 對揮發分和水分含量都較多的褐煤約為 10% 。二次風量不宜過大 , 否則對燃燒不利 , 而且增加排煙熱損失 , 降低鍋爐熱效率 ; 如用蒸汽作二次風 , 即使鍋爐在低負荷運行時也不會造成爐膛空氣過剩系數太高 , 但其缺點是要耗用蒸汽 , 影響鍋爐凈效率。
          如混合使用蒸汽和空氣作二次風 , 即利用高速蒸汽的引射作用 , 將空氣帶人爐膛 , 能夠綜合提高鍋爐運行的經濟性。
          二次風可單獨由前墻或后墻一面引人 , 也可由前、后墻 同時引人 , 主要根據爐膛出口方向與爐膛深度而定。當由前、后墻同時引入時 , 應將風嘴設在 爐膛喉部 , 而且要將風嘴的 方向錯開布置 , 如圖 3-18 所示。也有將二次風嘴布置在爐膛四角 , 使氣流相切于一個 “ 假想圓 “, 從 而促使爐膛煙氣形成 旋渦 , 以利強烈混合。二次風嘴設置高度 , 應在爐排面以上 約 1.5~2.om 外 , 水平或向下傾斜 10 。 ~25 。角。風嘴多用灰 口鑄鐵制成。在鍋爐升火前 , 應先開啟二次風 , 當鍋爐停用 時 , 應后關閉二次風 , 以免爐膛高溫輻射熱將風嘴燒壞爐拱、分段送風、二次風等改善燃燒工況的措施 , 除用于鏈條爐外 , 還可用于其他層燃爐上 , 尤其是二次風用于拋煤機鏈條爐上 , 對于飛灰的燃盡消除鍋爐冒黑煙作用較大。                                        



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