糧食烘干機在我國各級糧庫處理高水分糧食中得到廣泛應用。機械式燃煤鏈條熱風爐是糧食烘干機系統(tǒng)中使用較為廣泛的熱源裝置,具有機械化程度高、燃燒相對穩(wěn)定的優(yōu)點。而在實際生產(chǎn)中,常因燃煤選用不當及操作使用不合理等原因,導致設備損毀、熱風輸出不穩(wěn)定以及增加工人作業(yè)強度等問題。本文將從燃煤選用和燃燒調(diào)節(jié)等方面,探討熱風爐的合理使用,富通新能源生產(chǎn)銷售滾筒烘干機、氣流式烘干機等機械設備。
1、燃料性質(zhì)對熱風爐工作的影響
在熱風爐中,燃料系單面引燃,爐排自前向后緩慢移動。燃料從煤斗進入爐排,當經(jīng)過煤閘門時,被控制為一定的厚度。燃料層隨爐排不斷地向爐膛內(nèi)移動,均勻地平鋪在爐排面上,隨后進入爐膛。空氣從爐排下方,自下而上引入,與燃料的供給方向相交。進入爐膛的燃料在前段受到輻射加熱后,開始進入燃燒階段。在整個燃燒過程中,燃料層本身幾乎沒有翻動,這就使燃料性質(zhì)對熱風爐的工作有很大的影響。
1.1 燃料顆粒度對熱風爐的影響
燃料顆粒度對熱風爐工作影響頗大,未經(jīng)篩分的統(tǒng)煤在熱風爐排上燃燒是十分不利的。因為粒度不一,碎末嵌于大塊之間,煤層容易堆得過實,使燃燒層的熱量不易傳到燃料層的深處。同時,干燥過程中所產(chǎn)生的水蒸氣又不易散發(fā)出來,使得燃料層著火比較困難。另一方面,密實的燃料層會使火床的通風阻力增大,并且粉煤多的地方被風吹走后易產(chǎn)生火口。此外,燃料顆粒度不均易在煤斗中產(chǎn)生自動分級,大塊煤多集中在爐排兩邊,細顆粒的易存積在中間,使爐排送風不均,燃燒不良。
1.2燃料的粘結(jié)性對熱風爐的影響
粘結(jié)性強的煤,當受到爐內(nèi)高溫作用時,火床表面層形成板狀結(jié)焦,運行中必須進行繁重的撥火操作,甚至有時由于通風嚴重不佳,使燃燒不能連續(xù)進行。此時,如果沒有及時的排出焦塊,結(jié)成焦塊的煤就會燃燒不充分,過大的焦塊落入渣坑,還會損壞出渣機,造成停車事故。所以在熱風爐中燃用強粘結(jié)性的煤是不適宜的。
1.3燃料中水分對燃燒的影響
燃料中的水分會使燃料層的著火延遲,對整個燃燒過程不利。當燃料中水分過少時,特別是對于含粉末較多的煤,適當加些水能提高燃燒的經(jīng)濟性。因為干煤加水以后,粉末粘結(jié)成團,不易被吹走和漏落,從而使飛灰和漏落損失較少。同時,由于水分的蒸發(fā),能疏松煤層,使空氣容易透入煤層各部分。對于粘結(jié)性較強的煤,加少許水,可使煤層不致過分結(jié)焦。適當摻水還可控制易燃氣體的析出速度,有利于減少化學不完全燃燒損失,但是水分會增加排煙熱損失,因此加水量不應過多,而且要均勻,并應給予一定的滲透時間。
1.4 燃料中灰分含量的影響
燃料中的灰分對燃燒也是不利的,灰分越多,焦碳的裹灰現(xiàn)象就越嚴重,焦碳的燃燼也就越困難。低熔點的灰分,在火床中局部地區(qū)發(fā)生軟化熔融,造成結(jié)渣,堵塞爐排的通風孔,破壞燃燒過程,并可能使爐排片過熱;但是灰分過少,會使爐排上的灰渣墊不易形成,或者太薄,而使爐排片過熱。爐排片過熱易導致爐排片燒壞,或造成爐排變形,運行時發(fā)生卡阻現(xiàn)象,因此損壞爐排,嚴重的會損壞熱風爐爐體。對于燃料中的灰分含量和熔點都應加以限制。
為了確保熱風爐穩(wěn)定運行,對燃料需作如下要求:
(l)水分適當,不大于20%;
(2)灰分不宜大于30%,但也不宜低于10%;灰分熔點應大于1200℃;
(3)燃料粘結(jié)性適中,最好經(jīng)過分選,在燃用未經(jīng)過分選的統(tǒng)煤時,0~6mm的粉末不應超過50%~55%,煤塊的最大尺寸不應超過40mm,以保證燃料燃盡。
2、燃料層燃燒的調(diào)節(jié)
燃料層燃燒的發(fā)熱量取決于燃料層厚度、送風量和爐排速度三個因素。為了使燃燒工況正常,決定燃燒的三因素必須合理配合。
2.1燃料層厚度的調(diào)節(jié)
燃料層的厚度是借助于煤閘門來調(diào)節(jié)的。根據(jù)煤種、煤質(zhì)和顆粒度的不同,燃料層厚度一般應控制在100 - 150mm左右;對于粘結(jié)性煙煤,其煤層厚度一般為60 - 120mm,不粘結(jié)性煤為80 -140mm,無煙煤為100 - 160mm;對于易著火的燃料,燃料的進給速度要快些,而燃料層要薄些。對于高水分的劣質(zhì)煤,則應采用較厚的煤層,適當降低爐排速度。煤層厚度在運行中一般不宜多變動,僅當燃煤的品質(zhì)變化很大,或負荷大幅度改變時,才可以適當加以調(diào)整。
2.2爐排速度的調(diào)節(jié)
在煤層厚度不變的情況下,爐排速度調(diào)節(jié)適宜時,煤層的起燃點及燃燼點位置適宜,火床平整,燃燒工況正常。如煤層速度過慢,則煤層會過早著火,過早著火會燒毀煤閘門及前拱,甚至會引燃煤斗內(nèi)的煤,造成火災事故。如果爐排的速度過快,則會使燃燒階段推后,出現(xiàn)脫火及燃不盡的現(xiàn)象。脫火即煤層在距煤閘板0.5m以遠的位置著火,意味著煤層會燃燒不充分,未燃盡的灰渣將排出,不僅會造成能量的浪費,同時會燒壞出渣機,造成停車事故。
由于熱風爐排上積儲的燃料很多,一般可接近1h所需的燃料量,因此,煤量調(diào)節(jié)的靈敏度就較次一些。為了使燃燒正常而持續(xù)地進行,燃料量的調(diào)節(jié)必須與送風調(diào)節(jié)很好地配合。
2.3送風量的調(diào)節(jié)
為了適應燃料層沿爐排長度分階段燃燒這一特點,把爐排下面的風室隔成幾段,各段都裝有調(diào)節(jié)門,進行分段調(diào)節(jié),這就叫做分段送風。根據(jù)爐排上燃料層的燃燒情況,爐排頭尾部風門開得不大,而中部風門則開得較大。
當外界環(huán)境發(fā)生較大變化、煤質(zhì)發(fā)生較大變化或被干燥物料水分變化較大等情況發(fā)生時,通過調(diào)節(jié)鼓風量仍然不能實現(xiàn)供熱量的調(diào)整時,就需考慮調(diào)節(jié)煤層厚度及送煤速度,來實現(xiàn)供熱量的調(diào)整。應該強調(diào)的是煤層厚度的調(diào)整必須伴隨送煤速度的調(diào)整。當以上三種情況相對穩(wěn)定時,為保持風溫的穩(wěn)定,一般不需調(diào)整送煤速度和煤層厚度,同時應保持鼓風量的穩(wěn)定,只需微調(diào)風門即可燃燒穩(wěn)定,熱風溫度的波動范圍不會超過10℃。
熱風爐燃燒合理正常的衡量標準為:煤層的著火位置一般應該在距煤閘門約0.2-0.3m處開始,燃料層一般應在爐排尾部擋灰設備前約0.3-0.5m處燃燒完畢,在靠近擋灰設備前灰渣呈暗色。
3、需要特別強調(diào)的問題
在糧食烘干機系統(tǒng)的自動控制設計中,通常將輸出熱風溫度與鼓風機啟動連鎖控制,將風溫變化范圍設定后,隨風溫變化啟動或關(guān)閉鼓風機。當爐溫低于設定值時,啟動鼓風機增大送風量,可使燃燒加快,發(fā)熱量迅速增大,煙氣溫度升高。但由于送風量瞬間變大,使得風溫迅速升高許多,很快就超出設定的范圍,爾后,鼓風機關(guān)閉,送風量瞬間變小,燃燒狀況發(fā)生改變,發(fā)熱量大幅下降,風溫則很快下降。經(jīng)現(xiàn)場實際觀測,鼓風機啟動3 - 5min后,熱風溫度可有30 - 50C的溫度變化。因此,在鼓風機與風溫連鎖控制時,風溫的變化范圍不宜設置得過小,否則將無法保證熱風溫度的穩(wěn)定,將導致烘后物料水分不均勻。
實際生產(chǎn)中較好的做法是:當燃料性質(zhì)和被干燥的物料性質(zhì)相對穩(wěn)定時,根據(jù)外界環(huán)境條件,保持鼓風機處于常開或常閉狀態(tài),適當調(diào)整風門的進風量,即可保持熱風的穩(wěn)定輸出。
熱風爐的使用操作影響著糧食烘干機的使用,在實際生產(chǎn)中應結(jié)合燃料性質(zhì),合理地控制燃料層厚度、爐排速度和供風量,高效地發(fā)揮熱風爐的作用,提高糧食干燥的質(zhì)量,節(jié)約生產(chǎn)成本,因此其意義重大。
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