四種鍋爐的分析比較
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1.燃油鍋爐的個(gè)優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備投資少。燃油燃燒迅速，而且不存在爐膛結(jié)焦問題，爐膛容積熱負(fù)荷較高，可比燃煤鍋爐高近一倍。這樣爐膛的容積顯著減少，鍋爐鋼架亦可相應(yīng)減小。燃油中的灰分很少，煙氣中灰分對(duì)尾部受熱面的磨損很輕，可以選用較高的煙氣流速，強(qiáng)化尾部受熱面的傳熱，可使尾部受熱面減少。不需要龐大的制粉設(shè)備，也不需要建立龐大的儲(chǔ)煤場(chǎng)、儲(chǔ)灰場(chǎng)和儲(chǔ)粉倉，燃料油系統(tǒng)很簡單。第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是由于油中灰分很少，燃料和煙氣對(duì)設(shè)備的磨損很輕，設(shè)備的檢修和維護(hù)工作量較小。第三個(gè)優(yōu)點(diǎn)是燃料油不需要進(jìn)一步加工，輸送方便只要提高溫度，通過泵升壓即可送入鍋爐。因此，燃油爐的每噸蒸汽所消耗的電能較少。燃油鍋爐的缺點(diǎn)是要消耗大量寶貴的高質(zhì)量燃料。燃油是重要的化工原料，作為燃料大量燒掉實(shí)在可惜。在當(dāng)前能源短缺、燃料油價(jià)很高的情況下，不燒油或少燒油有著重要的經(jīng)濟(jì)意義。
2.鏈條爐是結(jié)構(gòu)完善和燃燒組織合理的層燃爐。由于機(jī)械化程度較高，勞動(dòng)強(qiáng)度不大，不需要復(fù)雜的制粉系統(tǒng)，投資較省，鍋爐的熱效率較高，所以，在我國廣泛用于65t/h以下的中、小型鍋爐。鏈條爐的缺點(diǎn)是需要燃用質(zhì)量較好的煤，鍋爐熱效率比煤粉爐低，負(fù)荷的調(diào)整不如煤粉爐迅速，所以，大型鍋爐不采用鏈條爐。我國生產(chǎn)的鏈條爐大都是橫置鍋筒水管鍋爐。雙鍋筒鏈條爐的鍋筒為上下布置，上下鍋筒之間脹接有對(duì)流管束作為蒸發(fā)受熱面。對(duì)流管束大多布置在過熱器之后。
3.粉煤鍋爐的煤經(jīng)過研磨得到的煤粉，顆粒很小，單位質(zhì)量的煤粉具有很大的表面積，能與空氣很好地混合，燃燒得很完全。機(jī)械不完全燃燒損失、化學(xué)不完全燃燒損失和爐膛出口過量空氣系數(shù)均比鏈條爐低，因此，煤粉爐的熱效率比鏈條爐高。煤粉爐是室燃爐，采用懸浮燃燒，因此負(fù)荷調(diào)整比鏈條爐迅速。由于煤粉爐有完善的制粉系統(tǒng)，可以燃用劣質(zhì)煤，而鏈條爐不但對(duì)煤的粒徑有一定要求，而且要求燃用水分、灰分含量低，灰分熔點(diǎn)高，不具有強(qiáng)烈結(jié)焦性的優(yōu)質(zhì)煤。但煤粉爐需要龐大復(fù)雜的制粉設(shè)備，占地較大，投資較多，廠用電量增加，而且制粉系統(tǒng)工作時(shí)噪聲較大，制粉和燃燒系統(tǒng)以及鍋爐的對(duì)流受熱面磨損比較嚴(yán)重，維護(hù)工作量較大。這些都是煤粉爐的缺點(diǎn)。煤粉爐的這些優(yōu)缺點(diǎn)，決定了只有大、中型鍋爐采用煤粉爐才能利大于弊。所以煤粉爐只適宜大、中型鍋爐，而小型鍋爐很少采用。
4.由于流化床鍋爐獨(dú)特的燃燒方式，流化床鍋爐的下部始終保持著很厚的溫度為850—950℃的物料層，它相當(dāng)于一個(gè)很大的高溫蓄熱池，而新加入的燃料僅占約5%，新加入的燃料立即與幾十倍于自已的高溫物料相混合，可以使任何難以燃燒的燃料迅速著火。由于燃料在流化床鍋爐上下循環(huán)翻騰，其停留的時(shí)間較長，為各種難于燃盡的燃料提供了足以保證其燃盡的燃燒時(shí)間。使得流化床鍋爐可以燃用品質(zhì)極為低劣的燃料，即使含灰量達(dá)70%，發(fā)熱量僅為4200KJ/公斤的燃料和揮發(fā)分僅為2%—3%的無煙煤及含碳量在15%以上的爐渣均可得到良好燃燒。
由于流化床內(nèi)的物料對(duì)埋管同時(shí)具有輻射，對(duì)流和導(dǎo)熱三種傳熱方式，使得埋管的傳熱系數(shù)很高，可達(dá)230—290W/(m2/℃)，是煤粉爐水冷壁的5—6倍。由于流化床內(nèi)新加入的燃料著火條件，燃燒條件和燃盡條件很好，燃燒強(qiáng)度很高，屬于低溫強(qiáng)化燃燒，其容積熱負(fù)荷可達(dá)1.7—2.1MW/m3，是煤粉爐的10倍。所以流化床鍋爐爐膛體積較小，僅為同容量其他類型鍋爐的一半左右，可使金屬耗量和設(shè)備費(fèi)用減少。與燃料同時(shí)加入的脫硫劑(石灰石，白云石)，使燃料脫硫，不但減輕了煙氣對(duì)大氣的污染，而且有利于降低尾部受熱面的低溫腐蝕。流化床鍋爐灰渣具有低溫?zé)傅奶攸c(diǎn)，便于綜合利用，其灰渣已用于制造建筑材料、提取化工產(chǎn)品和用作農(nóng)田肥料。由于燃料著火和燃燒條件很好，不用擔(dān)心低負(fù)荷時(shí)因爐膛溫度降低而滅火，所以負(fù)荷調(diào)節(jié)性能很好，流化床鍋爐能在25%—110%的負(fù)荷范圍內(nèi)正常運(yùn)行。
雖然流化床鍋爐優(yōu)點(diǎn)很多，但也存在以下缺點(diǎn)：鍋爐熱效率低。通常流化床鍋爐的熱效率為54%—68%。其主要原因是機(jī)械不完全燃燒損失很大。流化床鍋爐中的埋管在物料劇烈的沖撞擊下，磨損很快。如不采取防磨措施，壁厚3.5mm的埋管3—6個(gè)月即被磨穿；采取防防磨措施后，埋管僅能運(yùn)行1—2年，這使得檢修費(fèi)用明顯提高。耗電大。為了使燃料在流化狀態(tài)下燃燒，要將原煤破碎成8mm以下的顆粒和采用高壓送風(fēng)，使得流化床鍋爐的單位蒸發(fā)量的耗電量比煤粉爐高約一倍。(圖/文http://www.jnjrl.com/)
2.鏈條爐是結(jié)構(gòu)完善和燃燒組織合理的層燃爐。由于機(jī)械化程度較高，勞動(dòng)強(qiáng)度不大，不需要復(fù)雜的制粉系統(tǒng)，投資較省，鍋爐的熱效率較高，所以，在我國廣泛用于65t/h以下的中、小型鍋爐。鏈條爐的缺點(diǎn)是需要燃用質(zhì)量較好的煤，鍋爐熱效率比煤粉爐低，負(fù)荷的調(diào)整不如煤粉爐迅速，所以，大型鍋爐不采用鏈條爐。我國生產(chǎn)的鏈條爐大都是橫置鍋筒水管鍋爐。雙鍋筒鏈條爐的鍋筒為上下布置，上下鍋筒之間脹接有對(duì)流管束作為蒸發(fā)受熱面。對(duì)流管束大多布置在過熱器之后。
3.粉煤鍋爐的煤經(jīng)過研磨得到的煤粉，顆粒很小，單位質(zhì)量的煤粉具有很大的表面積，能與空氣很好地混合，燃燒得很完全。機(jī)械不完全燃燒損失、化學(xué)不完全燃燒損失和爐膛出口過量空氣系數(shù)均比鏈條爐低，因此，煤粉爐的熱效率比鏈條爐高。煤粉爐是室燃爐，采用懸浮燃燒，因此負(fù)荷調(diào)整比鏈條爐迅速。由于煤粉爐有完善的制粉系統(tǒng)，可以燃用劣質(zhì)煤，而鏈條爐不但對(duì)煤的粒徑有一定要求，而且要求燃用水分、灰分含量低，灰分熔點(diǎn)高，不具有強(qiáng)烈結(jié)焦性的優(yōu)質(zhì)煤。但煤粉爐需要龐大復(fù)雜的制粉設(shè)備，占地較大，投資較多，廠用電量增加，而且制粉系統(tǒng)工作時(shí)噪聲較大，制粉和燃燒系統(tǒng)以及鍋爐的對(duì)流受熱面磨損比較嚴(yán)重，維護(hù)工作量較大。這些都是煤粉爐的缺點(diǎn)。煤粉爐的這些優(yōu)缺點(diǎn)，決定了只有大、中型鍋爐采用煤粉爐才能利大于弊。所以煤粉爐只適宜大、中型鍋爐，而小型鍋爐很少采用。
4.由于流化床鍋爐獨(dú)特的燃燒方式，流化床鍋爐的下部始終保持著很厚的溫度為850—950℃的物料層，它相當(dāng)于一個(gè)很大的高溫蓄熱池，而新加入的燃料僅占約5%，新加入的燃料立即與幾十倍于自已的高溫物料相混合，可以使任何難以燃燒的燃料迅速著火。由于燃料在流化床鍋爐上下循環(huán)翻騰，其停留的時(shí)間較長，為各種難于燃盡的燃料提供了足以保證其燃盡的燃燒時(shí)間。使得流化床鍋爐可以燃用品質(zhì)極為低劣的燃料，即使含灰量達(dá)70%，發(fā)熱量僅為4200KJ/公斤的燃料和揮發(fā)分僅為2%—3%的無煙煤及含碳量在15%以上的爐渣均可得到良好燃燒。
由于流化床內(nèi)的物料對(duì)埋管同時(shí)具有輻射，對(duì)流和導(dǎo)熱三種傳熱方式，使得埋管的傳熱系數(shù)很高，可達(dá)230—290W/(m2/℃)，是煤粉爐水冷壁的5—6倍。由于流化床內(nèi)新加入的燃料著火條件，燃燒條件和燃盡條件很好，燃燒強(qiáng)度很高，屬于低溫強(qiáng)化燃燒，其容積熱負(fù)荷可達(dá)1.7—2.1MW/m3，是煤粉爐的10倍。所以流化床鍋爐爐膛體積較小，僅為同容量其他類型鍋爐的一半左右，可使金屬耗量和設(shè)備費(fèi)用減少。與燃料同時(shí)加入的脫硫劑(石灰石，白云石)，使燃料脫硫，不但減輕了煙氣對(duì)大氣的污染，而且有利于降低尾部受熱面的低溫腐蝕。流化床鍋爐灰渣具有低溫?zé)傅奶攸c(diǎn)，便于綜合利用，其灰渣已用于制造建筑材料、提取化工產(chǎn)品和用作農(nóng)田肥料。由于燃料著火和燃燒條件很好，不用擔(dān)心低負(fù)荷時(shí)因爐膛溫度降低而滅火，所以負(fù)荷調(diào)節(jié)性能很好，流化床鍋爐能在25%—110%的負(fù)荷范圍內(nèi)正常運(yùn)行。
雖然流化床鍋爐優(yōu)點(diǎn)很多，但也存在以下缺點(diǎn)：鍋爐熱效率低。通常流化床鍋爐的熱效率為54%—68%。其主要原因是機(jī)械不完全燃燒損失很大。流化床鍋爐中的埋管在物料劇烈的沖撞擊下，磨損很快。如不采取防磨措施，壁厚3.5mm的埋管3—6個(gè)月即被磨穿；采取防防磨措施后，埋管僅能運(yùn)行1—2年，這使得檢修費(fèi)用明顯提高。耗電大。為了使燃料在流化狀態(tài)下燃燒，要將原煤破碎成8mm以下的顆粒和采用高壓送風(fēng)，使得流化床鍋爐的單位蒸發(fā)量的耗電量比煤粉爐高約一倍。(圖/文http://www.jnjrl.com/)
