1、言
煤粉燃烧锅炉是锅炉向大型化发展，运行最可靠、燃烧效率最高的炉型。然而，固态排渣煤粉锅炉的结渣和劣质燃料的着火燃烧则是煤粉锅炉不可避免的弱点，尤其是在遇到着火有困难而又容易结渣的煤时，问题就更加突出。另外，固态排渣煤粉锅炉的灰渣不具活性，只能做废弃物处理，不仅污染环境，处理时也会产生一定费用，如外运费用。
液态排渣煤粉锅炉是为适应难着火且又易结渣煤的燃烧而发展起来的一种炉型，不仅如此，液态排渣煤粉锅炉的液态灰渣还可以综合利用。因为液态排渣煤粉锅炉的渣为液态，经急冷裂化后的灰渣与一般煤粉锅炉冷灰斗排出的灰渣不一样，可以制砖、做水泥配料，或经济价值更高的耐磨砖石。尽管如此，液态排渣煤粉锅炉却存在容量上的限制，因为受热负荷和燃烧空间的限制，液态排渣煤粉锅炉的最低容量一般在220t/h以上，哈尔滨锅炉厂也只开发过410t/h的液态排渣煤粉锅炉，中、小容量的液态排渣煤粉锅炉一直未研发成功。
随着煤碳资源的越来越紧张，许多中小企业对煤的选择余地越来越小，难燃易结渣的燃料有时成为他们唯一的选择，同时液态灰渣的综合利用性能又被他们所看好。尽管旋风炉也可以实现液态排渣，但旋风炉前置室的设置大大提高了锅炉造价。因此，35t/h液态排渣煤粉锅炉就成为许多中、小企业发电锅炉的首选。鉴于市场的需求，结合我公司的工艺设备，我公司开发了小容量的35 r/h液态排渣煤粉锅炉。
2 35t/h液态排渣煤粉锅炉设计的主导思想和要点
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生物质颗粒燃料
生物质锅炉
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适应物料：≤12mm生物质颗粒燃料
设备类型：家用生物质燃料锅炉
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适应物料：生物质颗粒燃料
设备类型：生物质锅炉
2.1锅炉设计参数及燃用煤质分析
锅炉技术参数如表1所示。
设计燃料为上社贫煤（掺烧10%石灰石），Qdw= 24410/21971kj/kg，燃料消耗量B=4849. 2kg/h，煤质分析如表2所示。
2.2设计的主导思想和要点
在保证燃尽的同时，尽可能提高容积热负荷，使灰渣融化，顺利流渣并克服煤粉锅炉低负荷无法稳燃的弱点。在保证顺利流渣的前提下，使锅炉高效、安全、可靠，并有较强的煤种适应能力。具体措施如下：
①确定合理的截面和容积热负荷，保证正常燃烧和流渣；
②使用浓淡煤粉燃烧器，保证低负荷稳燃；
③足够的卫燃带和“半开式炉膛”结构，保证燃烧区域温度； ④采用螺旋管式空气预热器，增加传热效果，保证热风温度；
⑤布置足够的受热面，保证设计出力并具有至少10%的超负荷能力。
2.3技术方案
(1)为保证在小容量煤粉锅炉上实现液态排渣，首先用分叉管结构形成“半开式”炉膛，在炉膛下部形成主燃室和熔渣池，并将主燃室和熔渣池所有受热面敷上耐火材料。在保证煤粉能够燃尽的前提下，让主燃室容积热负荷达到一定水平，保证燃烧强度，使碳及时着火，充分燃烧，并及时熔渣。
(2)为保证顺利流渣，在渣井上设抽风装置，通过调节抽风量和二次风量，使火焰下移，提高熔渣池温度水平，保证顺利流渣。
(3)为克服煤粉锅炉低负荷无法稳燃的弱点，采用浓淡煤粉燃烧器，一方面保证低负荷时及时着火，同时也降低氮氧化物排放量。
(4)为保证燃烧和流渣，在燃烧器的一、二次风喷口上采用不同的下倾角，使火焰下移，延长停留时间，保证燃尽，提高渣池温度。
(5)为保证煤粉气流及时着火，使用螺旋管式空气预热器，使热风温度达到390℃。3 35t/h液态排渣煤粉锅炉整体概述
该产品为n型布置、单锅筒自然循环、中温中压蒸汽锅炉。锅炉采用前吊、后支的固定方式，平衡通风，炉室为全膜式壁结构，“半开式”炉膛，采用浓淡煤粉燃烧器进行四角切圆燃烧，实现液态排渣。
图1为锅炉简图。
炉膛截面尺寸：4100×4100mm锅炉宽度：5430mm
锅炉最大宽度：9730mm 锅炉深度：9610mm
锅炉最大深度：15300mm 锅筒标高：23952mm
锅炉顶棚最好点标高：28200mm 锅炉运转层标高：7000
3.1炉膛和水冷系统
炉膛断面为4100×4100mm的正方形，膜式水冷壁，炉膛下部由前后水冷壁通过分叉管构成燃烧室和熔渣炉底。为改善炉内高温烟气的充满度，后墙水冷壁在炉膛出口处构成折焰角，折焰角处水冷壁采用分叉管结构。后墙水冷壁上部形成凝渣管束，然后构成水平炉顶，另一部分进入鼻区集箱，形成后水冷壁悬吊管。前后水冷壁“束腰”段，为了保证整体刚性，也采用交替式分叉管结构。
3.2燃烧系统
制粉系统为钢球磨煤机中间储仓式，热风干燥，乏气再循环，热风送粉。燃烧器为浓淡煤粉燃烧器，配备百叶窗浓缩器，正四角布置，切圆燃烧。燃烧系统布置如图2，燃烧器设计参数如表3。
浓淡煤粉燃烧器具有提高燃料适应性、改善低负荷性能、减少NO。排放量等一系列优点。每个燃烧器设有一点火油枪，采用压力机械雾化喷嘴，布置于下二次风道中。点火用油为204轻柴油，单只油枪最大耗油量为200kg/h，四只油枪全部投入可以保证锅炉25%额定负荷。燃烧室内四壁由以磷酸铝为粘和剂打制的碳化硅卫燃带，熔渣炉底由磷酸盐耐火混凝土捣制：以提高燃烧室温度，保证正常流渣。锅炉捕渣率50%，燃烧灰熔点较高煤种时，为了实现正常流渣，可在燃料中添加一定比例石灰石，降低灰熔点，除了降低灰熔点，在燃料中添加一定比例石灰石或者磷矿石，还可附烧水泥或者熔融磷肥。
3.3空气预热器
锅炉尾部竖井中布置两级空气预热器，空气预热器采用∮48 x2mm螺旋管，以提高传热系数，提高热风温度，同时便于减轻堵灰。下级空气预热器采用分体式，单独组箱，便于检修更换。管箱在烟气人口处设有防磨套管，避免因入口效应造成磨损。空气侧采用密封装置以防止空气短路，使预热器利用系数有所提高。
3.4锅炉密封
锅炉密封分为三种型式：炉膛为膜式壁敷管炉墙，炉膛出口至尾部采用耐火砖、保温砖、红砖三层重型墙结构，厚度逐渐变薄；下级省煤器区域炉墙因烟温较低只用红砖砌制。敷管炉墙载荷通过水冷壁吊于炉顶，所有重型炉墙均直接作用于钢架上，水平炉顶采用耐火混凝土、保温混凝土浇筑，通过吊钩吊于顶梁上。
3.5除渣装置
炉底流渣口下悬吊-∮1250mm的渣井，固定于炉底，渣井内外套间通水冷却。渣井前侧设有检查门，可以观察流渣情况，停炉时，通过该门可以从流渣口进入燃烧室进行检修。渣井后侧设有抽风装置，接至锅炉后出口烟道中，装有调节阀门。运行中，通过加大渣井抽风量和减小燃烧器下二次风量，可以提高熔渣池温度，便于流渣。因锅炉容量只有35 t/h，流渣量较少，可以通过该方式实现定期排渣。
4、施效果
该锅炉2004年7月制造完毕，2005年1月在河北宁纺集团有限责任公司投入运行，至今运行正常，流渣顺畅，各项指标均达到设计预想。该锅炉特点如下：
①锅炉流渣顺畅，且渣井上抽风装置的设置，实现了定时排渣；
②锅炉负荷调节方便，负荷在35%~llO%锅炉均可以稳定运行；
③锅炉设计效率88. 93%，实测效率达到91. 18%，节能降耗效果十分显著；
锅炉不仅适应普通燃料，特别适应难燃且易结渣煤的燃烧，通过调整石灰石的配比，煤种适应性强；
⑤锅炉可以安全稳定地运行，且不存在磨损问题，节约维修费用；
⑥捕渣率达到50%，不低于为熔渣而专门设置前置室的旋风炉的捕渣率；
⑦35Uh液态排渣煤粉锅炉上实现液态排渣，其液态渣经水淬裂化后既可做新型建筑材料又可做水泥配料，实现循环经济。
5、结论
尽管燃烧温度较高，液态排渣煤粉锅炉烟气中氮氧化物的排放量比其它炉型稍高，但可以通过向炉内喷尿素降低氮氧化物排放。因此，35 t/h液态排渣煤粉锅炉将以热效率高，能适应难燃且易结渣的煤，特别是灰渣综合利用性能好，可实现循环经济，成为许多中、小企业发电锅炉的首选。同时，35t/h液态排渣煤粉锅炉的成功为医疗垃圾的高温处理提供了一条有效途径。
