重污染天气期间链条炉排锅炉的运行操作方法

吴德忠+王洪明+董岩+李宏伟

[摘 要]燃煤链条炉排热水锅炉是长春市冬季供暖的主要炉种，为防止重污染天气污染的排放，一定要保证锅炉连续运行且炉内燃料的完全燃烧。本文对链条炉排锅炉的起炉和停炉、经常起炉和停炉的危害及操作难度作出了介绍，建议通过负荷调节从而使锅炉实现采暖期的连续运行。负荷调节时要在煤层厚度、炉排速度、引风量、送风量四个参数上反复试验、调整以达到最佳的效果。

[关键词]链条炉排锅炉；连续运行；间断运行；负荷调节

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.02.043

[中图分类号]TK229.6 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2017）02-00-02

近十年，在中国北方，由冬季燃煤锅炉燃烧不充分、污染物排放超标导致的重污染天气越来越多。长春吉大致远供热有限公司是专业供热公司，主要负责吉林大学的供热，现辖三个锅炉房，其中心校区锅炉房8台锅炉（1台15吨位、5台20吨位、2台30吨位），西区锅炉房4台锅炉（2台20吨位、2台10吨位），朝阳校区锅炉房4台锅炉（2台10吨位、2台6吨位）。在重污染天气期间，笔者对相当吨位的燃煤链条炉排热水供暖锅炉的运行操作，总结了一套方法，在现有条件下，以期为城市空气清洁与节能环保做出贡献。

燃煤锅炉燃料完全燃烧的必要和充分条件是炉内有相当高的炉膛温度、供给适量的空气量、燃料与空气充分混合、足够进行燃烧反应的炉内停留时间。燃煤锅炉燃料的完全燃烧是节能降耗、减少环境污染的前提条件。特别是在现阶段环保设施改造还未全部完成、很多供热单位锅炉不能短时间内全部改造合格实现环保达标排放的情况下，调整锅炉的运行状态，使锅炉在额定工况稳定运行、燃料充分燃烧，这也是实现节能降耗、减少环境污染的有效途径。除了安装除尘脱硫、脱硝设施，还可通过系列手段保证炉内燃料完全燃烧，连续运行以降低排烟污染物的初始排放浓度、减少污染物总量的排放，降低环保运行的成本，最终达到降低排放浓度的目的。

很多寒冷地区供热锅炉都采用间歇供热的方式，根据室外温度的变化调整供热的时间，特别是在采暖初、末期。但锅炉运行频繁启动对锅炉设备、燃料充分燃烧，降低污染物的排放都是不利的。有利于节能环保的最佳运行方式是连续运行。锅炉的连续稳定运行、煤层厚度适宜、送风均匀、送风量合理、着火稳定、燃烧均匀、火床各区域长度适宜与不跑火等状态下，可使锅炉内的燃料实现完全燃烧。下面对链条锅炉间断运行和连续运行的利弊、间断运行及连续运行司炉操作时应注意的事项进行简要论述。

1 链条锅炉间断运行的弊端

所谓间断运行，就是锅炉炉腔内的燃料不处于连续燃烧的状态，即锅炉要经常的起炉、停炉。锅炉在停炉和起炉的过程中因燃烧状态不稳定，负荷变化大，持续时间长，鼓引风量一直处在动态变化的过程，不能保持最佳比例，很容易造成供气量不足或供气量过大，而导致燃料不完全燃烧，冒黑烟，最终加剧了环境污染。实际运行过程中，因锅炉停炉和起炉的程序复杂、操作繁琐、时间长，操作人员需要具有一定的专业知识和丰富的司炉经验，并对锅炉的运行工况有充分了解，从而实现规范操作，避免在停炉和起炉时经常出现冒黑烟的情况。链条锅炉在采暖初、末期通过负荷调整不能满足要求时，会采取间断运行的供暖方式，停炉和起炉期间锅炉出现燃料不完全燃烧，污染物排量放较大，停炉和起炉程序复杂，还会因频繁的热胀冷缩，产生附加应力，引起金属疲劳，使锅炉接缝或胀口渗水，电气设备频繁启动会增加故障率，缩短使用寿命。

2 间断运行和起炉、停炉应注意的操作要点

链条锅炉间断运行，每次停炉和起炉都需要对锅炉运行的负荷进行调整。压火停炉前，首先需要调慢炉排转速，拉高煤闸板增加煤层厚度，这时要比正常运行时高30～50 mm，厚煤层运行至离煤闸板1.5 米左右，逐渐降低负荷，减少供煤量，使火床长度缩短到正常情况的60%左右（正常运行状态下火床长度是炉排长度的70%），逐渐减小送风量和引风量，调整时必须要保证炉堂负压，降低锅炉出力，待炉膛温度降到700℃以下、引风量减小到正常值的30%左右时停止送风，减弱引风直到完全停止引风（此过程大概需要30分钟）。负荷停止后，待新煤（起火点）离开煤闸板800～1 000 mm时停止炉排运行，停止给煤，打开炉门和灰门进行自然通风，使炉排自然冷却，炉膛内温度降低，以防止煤炭复燃，烧损炉排、煤闸板甚至是煤斗，如果压火时间较长，炉火复燃到煤闸板附近时，还需要再次启动炉排，使复燃部位离煤闸板不低于500 mm。最后尽量关小引风风阀，保证炉门不冒烟即可。

重新起炉时需要先关闭炉门、灰门，打开引风风阀或闸板，先以自然通风进行养火、缓火，待炉堂内有复燃迹象、温度升高至300℃～400℃后再开启引风至额定负荷的30%左右，约5-10分钟再开启送风，待炉膛内煤炭全部点燃后，逐渐调整到额定负荷状态下的鼓引风量，炉膛火床燃烧到着火点并接近煤闸板50 mm左右时开启炉排，由慢到快，逐渐加大至所需负荷，不可直接将送风、引风、炉排直接启动到正常运行负荷。

3 采暖期锅炉连续运行的操作方法

链条炉排锅炉要实现节能降耗、减少污染物的排放，应选择连续运行的方式，在连续运行的情况下，将锅炉调整到最佳运行工况，保证燃料的充分燃烧。如必须间断运行，也应规范操作，严格按操作规程进行，尽量避免停炉、起炉时因负荷调整造成的燃料燃烧不充分、冒黑烟，进而有效地降低环境污染。

链条炉排锅炉在采暖运行初期和末期可通过调节负荷的方式实现连续运行。负荷增加不大时，可通过先增加引风、再增加送风、然后增加炉排速度实现连续供暖；当负荷进一步增大时，应先加大煤层厚度、再增加引风、增加送风、增加炉排速度；负荷减小时逆向操作。锅炉运行负荷不宜过低，锅炉负荷低时，燃烧室温度降低，不利于完全燃烧，一般锅炉负荷不宜低于额定负荷的60%。运行时，随着室外温度的降低，可以逐渐加大锅炉的负荷，直到达到额定负荷。采暖锅炉多数设置多台锅炉，还可以通过调整锅炉运行台数实现负荷调整，最终实现锅炉的連续运行。

链条炉排锅炉负荷调节需根据煤种的情况调整煤层厚度、炉排速度、引风、送风量（各燃烧段根据实际情况分配），四个参数必须调整到一个最佳比例才能实现完全燃烧，每一个最佳燃烧状态，需反复试验、多次调整才能实现。因此，链条炉排锅炉运行时不应经常调整负荷，即使有历史经验数据（煤层厚度对应炉排速度、送引风量、各风室风门开启度等），从一个稳定完全燃烧状态调整到另一个稳定完全燃烧状态，也需要2小时以上的时间。如果煤种变化或没有历史数据，需要更长时间多次调整才能达到最佳的燃烧状态。在一个稳定的状态，随着锅炉工况、室外温度、燃料储存情况等的变化，运行状态也会发生改变。因此，采暖锅炉运行期内也应尽量保证燃料供应的稳定，不要经常更换煤种。保持锅炉稳定连续运行是控制锅炉燃烧状态、节能降耗、降低环境污染的有效途径。锅炉运行调整到最佳燃烧状态后，最好保证稳定连续运行。

燃料与空气需充分混合接触，煤层不能过厚，燃烧不同性质的煤，应采取不同的操作方法，对于结焦性弱、挥发分低、着火难度大的煤要保持较厚的煤层，推煤要慢，风压要大，促使火焰向前卷，从而提高拱的温度，保证新煤提前着火；对于易结渣、挥发分高的煤，煤层要适当调薄；对于挥发分少的煤，煤层要厚，这是为了避免炉排后部因渣层太薄而造成大量漏风。煤的粒度要求在50 mm以下，0～2 mm的煤不宜直接进炉燃烧。保持炉排上满床火，未燃烧段30 mm、燃烬段80 mm左右，燃烧中心的火焰颜色为麦黄色不透明。拨火或碎渣时尽量调小风门的开度，缩短操作时间，避免在炉膛前部和中部拨火，也不许在火床上用人工投煤，保证炉膛温度在1 100℃左右，这样才能实现链条炉排燃料的完全燃烧。

锅炉连续稳定运行时主要通过调整炉排转数来保证足够地进行燃烧反应的炉内停留时间，通过调整鼓引风变频、风门、煤层厚度保证供给适量的空气量和燃料与空气充分混合，同时保证炉内有相当高的炉膛温度，使燃料充分燃烧。各项操作调节需要协调统一，不能通过调节哪一项指标来实现锅炉燃烧状态的调整。锅炉运行时，炉排变速箱转速直接决定燃料在炉膛内的停留和燃烧时间，运行中应根据煤质、煤渣的烧尽情况和负荷情况做出适度的调整，一般情况可以控制在250～400转，最高不得超过450转，以维持足够的燃烧时间。

风量的调整需按照鍋炉的燃烧特性，在第一风室干燥预燃阶段，及第五风室的燃尽阶段，应配给较少的风量，而第二、三、四风室部分为主燃烧阶段，应给予足够的空气量，但也不是三个风室都一样，也不是越大越好，要根据火焰的颜色决定送风量，但主燃段为麦黄色、靠近燃烬段为亮黄色为最佳。风量由鼓风机变频和各风室风门控制，根据锅炉的负荷和炉膛内各区域的火焰颜色正确调整各风门的开度，总风量由鼓风机挡板控制，一般控制在理论空气量的1.3倍左右，炉膛负压由引风机变频配合送风量控制，炉膛负压维持在-50 Pa～-80 Pa之间为宜，司炉人员可打开观火孔用软纸测试，感觉有风吸入即可。

主要参考文献

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[2]魏晓峰.无烟煤链条锅炉燃烧调整问题的探讨[J].能源与环境，2010（1）.

[3]钟文范.链条炉配风及煤层厚度调节[J].能源工程，1985（3）.