糧食烘干機(jī)在我國(guó)各級(jí)糧庫(kù)處理高水分糧食中得到廣泛應(yīng)用。機(jī)械式燃煤鏈條熱風(fēng)爐是糧食烘干機(jī)系統(tǒng)中使用較為廣泛的熱源裝置,具有機(jī)械化程度高、燃燒相對(duì)穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。而在實(shí)際生產(chǎn)中,常因燃煤選用不當(dāng)及操作使用不合理等原因,導(dǎo)致設(shè)備損毀、熱風(fēng)輸出不穩(wěn)定以及增加工人作業(yè)強(qiáng)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(fēng)爐的合理使用,富通新能源生產(chǎn)銷售滾筒烘干機(jī)、氣流式烘干機(jī)等機(jī)械設(shè)備。
1、燃料性質(zhì)對(duì)熱風(fēng)爐工作的影響
在熱風(fēng)爐中,燃料系單面引燃,爐排自前向后緩慢移動(dòng)。燃料從煤斗進(jìn)入爐排,當(dāng)經(jīng)過煤閘門時(shí),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(dòng),均勻地平鋪在爐排面上,隨后進(jìn)入爐膛??諝鈴臓t排下方,自下而上引入,與燃料的供給方向相交。進(jìn)入爐膛的燃料在前段受到輻射加熱后,開始進(jìn)入燃燒階段。在整個(gè)燃燒過程中,燃料層本身幾乎沒有翻動(dòng),這就使燃料性質(zhì)對(duì)熱風(fēng)爐的工作有很大的影響。
1.1 燃料顆粒度對(duì)熱風(fēng)爐的影響
燃料顆粒度對(duì)熱風(fēng)爐工作影響頗大,未經(jīng)篩分的統(tǒng)煤在熱風(fēng)爐排上燃燒是十分不利的。因?yàn)榱6炔灰?,碎末嵌于大塊之間,煤層容易堆得過實(shí),使燃燒層的熱量不易傳到燃料層的深處。同時(shí),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(shí)的燃料層會(huì)使火床的通風(fēng)阻力增大,并且粉煤多的地方被風(fēng)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(dòng)分級(jí),大塊煤多集中在爐排兩邊,細(xì)顆粒的易存積在中間,使?fàn)t排送風(fēng)不均,燃燒不良。
1.2燃料的粘結(jié)性對(duì)熱風(fēng)爐的影響
粘結(jié)性強(qiáng)的煤,當(dāng)受到爐內(nèi)高溫作用時(shí),火床表面層形成板狀結(jié)焦,運(yùn)行中必須進(jìn)行繁重的撥火操作,甚至有時(shí)由于通風(fēng)嚴(yán)重不佳,使燃燒不能連續(xù)進(jìn)行。此時(shí),如果沒有及時(shí)的排出焦塊,結(jié)成焦塊的煤就會(huì)燃燒不充分,過大的焦塊落入渣坑,還會(huì)損壞出渣機(jī),造成停車事故。所以在熱風(fēng)爐中燃用強(qiáng)粘結(jié)性的煤是不適宜的。
1.3燃料中水分對(duì)燃燒的影響
燃料中的水分會(huì)使燃料層的著火延遲,對(duì)整個(gè)燃燒過程不利。當(dāng)燃料中水分過少時(shí),特別是對(duì)于含粉末較多的煤,適當(dāng)加些水能提高燃燒的經(jīng)濟(jì)性。因?yàn)楦擅杭铀院?,粉末粘結(jié)成團(tuán),不易被吹走和漏落,從而使飛灰和漏落損失較少。同時(shí),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(duì)于粘結(jié)性較強(qiáng)的煤,加少許水,可使煤層不致過分結(jié)焦。適當(dāng)摻水還可控制易燃?xì)怏w的析出速度,有利于減少化學(xué)不完全燃燒損失,但是水分會(huì)增加排煙熱損失,因此加水量不應(yīng)過多,而且要均勻,并應(yīng)給予一定的滲透時(shí)間。
1.4 燃料中灰分含量的影響
燃料中的灰分對(duì)燃燒也是不利的,灰分越多,焦碳的裹灰現(xiàn)象就越嚴(yán)重,焦碳的燃燼也就越困難。低熔點(diǎn)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(fēng)孔,破壞燃燒過程,并可能使?fàn)t排片過熱;但是灰分過少,會(huì)使?fàn)t排上的灰渣墊不易形成,或者太薄,而使?fàn)t排片過熱。爐排片過熱易導(dǎo)致爐排片燒壞,或造成爐排變形,運(yùn)行時(shí)發(fā)生卡阻現(xiàn)象,因此損壞爐排,嚴(yán)重的會(huì)損壞熱風(fēng)爐爐體。對(duì)于燃料中的灰分含量和熔點(diǎn)都應(yīng)加以限制。
為了確保熱風(fēng)爐穩(wěn)定運(yùn)行,對(duì)燃料需作如下要求:
(l)水分適當(dāng),不大于20%;
(2)灰分不宜大于30%,但也不宜低于10%;灰分熔點(diǎn)應(yīng)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(shí),0~6mm的粉末不應(yīng)超過50%~55%,煤塊的最大尺寸不應(yīng)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(fēng)量和爐排速度三個(gè)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(yīng)控制在100 - 150mm左右;對(duì)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(duì)于易著火的燃料,燃料的進(jìn)給速度要快些,而燃料層要薄些。對(duì)于高水分的劣質(zhì)煤,則應(yīng)采用較厚的煤層,適當(dāng)降低爐排速度。煤層厚度在運(yùn)行中一般不宜多變動(dòng),僅當(dāng)燃煤的品質(zhì)變化很大,或負(fù)荷大幅度改變時(shí),才可以適當(dāng)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(shí),煤層的起燃點(diǎn)及燃燼點(diǎn)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(huì)過早著火,過早著火會(huì)燒毀煤閘門及前拱,甚至?xí)济憾穬?nèi)的煤,造成火災(zāi)事故。如果爐排的速度過快,則會(huì)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(yuǎn)的位置著火,意味著煤層會(huì)燃燒不充分,未燃盡的灰渣將排出,不僅會(huì)造成能量的浪費(fèi),同時(shí)會(huì)燒壞出渣機(jī),造成停車事故。
由于熱風(fēng)爐排上積儲(chǔ)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(jìn)行,燃料量的調(diào)節(jié)必須與送風(fēng)調(diào)節(jié)很好地配合。
2.3送風(fēng)量的調(diào)節(jié)
為了適應(yīng)燃料層沿爐排長(zhǎng)度分階段燃燒這一特點(diǎn),把爐排下面的風(fēng)室隔成幾段,各段都裝有調(diào)節(jié)門,進(jìn)行分段調(diào)節(jié),這就叫做分段送風(fēng)。根據(jù)爐排上燃料層的燃燒情況,爐排頭尾部風(fēng)門開得不大,而中部風(fēng)門則開得較大。
當(dāng)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(shí),通過調(diào)節(jié)鼓風(fēng)量仍然不能實(shí)現(xiàn)供熱量的調(diào)整時(shí),就需考慮調(diào)節(jié)煤層厚度及送煤速度,來實(shí)現(xiàn)供熱量的調(diào)整。應(yīng)該強(qiáng)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(dāng)以上三種情況相對(duì)穩(wěn)定時(shí),為保持風(fēng)溫的穩(wěn)定,一般不需調(diào)整送煤速度和煤層厚度,同時(shí)應(yīng)保持鼓風(fēng)量的穩(wěn)定,只需微調(diào)風(fēng)門即可燃燒穩(wěn)定,熱風(fēng)溫度的波動(dòng)范圍不會(huì)超過10℃。
熱風(fēng)爐燃燒合理正常的衡量標(biāo)準(zhǔn)為:煤層的著火位置一般應(yīng)該在距煤閘門約0.2-0.3m處開始,燃料層一般應(yīng)在爐排尾部擋灰設(shè)備前約0.3-0.5m處燃燒完畢,在靠近擋灰設(shè)備前灰渣呈暗色。
3、需要特別強(qiáng)調(diào)的問題
在糧食烘干機(jī)系統(tǒng)的自動(dòng)控制設(shè)計(jì)中,通常將輸出熱風(fēng)溫度與鼓風(fēng)機(jī)啟動(dòng)連鎖控制,將風(fēng)溫變化范圍設(shè)定后,隨風(fēng)溫變化啟動(dòng)或關(guān)閉鼓風(fēng)機(jī)。當(dāng)爐溫低于設(shè)定值時(shí),啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)增大送風(fēng)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(fēng)量瞬間變大,使得風(fēng)溫迅速升高許多,很快就超出設(shè)定的范圍,爾后,鼓風(fēng)機(jī)關(guān)閉,送風(fēng)量瞬間變小,燃燒狀況發(fā)生改變,發(fā)熱量大幅下降,風(fēng)溫則很快下降。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際觀測(cè),鼓風(fēng)機(jī)啟動(dòng)3 - 5min后,熱風(fēng)溫度可有30 - 50C的溫度變化。因此,在鼓風(fēng)機(jī)與風(fēng)溫連鎖控制時(shí),風(fēng)溫的變化范圍不宜設(shè)置得過小,否則將無法保證熱風(fēng)溫度的穩(wěn)定,將導(dǎo)致烘后物料水分不均勻。
實(shí)際生產(chǎn)中較好的做法是:當(dāng)燃料性質(zhì)和被干燥的物料性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定時(shí),根據(jù)外界環(huán)境條件,保持鼓風(fēng)機(jī)處于常開或常閉狀態(tài),適當(dāng)調(diào)整風(fēng)門的進(jìn)風(fēng)量,即可保持熱風(fēng)的穩(wěn)定輸出。
熱風(fēng)爐的使用操作影響著糧食烘干機(jī)的使用,在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)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(fēng)量,高效地發(fā)揮熱風(fēng)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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