炉体结构的优化设计

沸腾炉的优化设计，关键是从结构上充分满足上述流体力学和热力学原理，使之达到燃料和气流均匀混合及充分燃烧且最大限度地节省燃料消耗的目的。为此，合肥水泥研究设计院采用小炉床结构设计的节煤型高温沸腾炉，其炉床面积比一般沸腾炉减小1/3，单位时间加煤量减少30%，为节省燃料创造了基本条件。炉床面积小，使燃烧的沸腾高度及风压、风速增加，使得沸腾炉内燃烧的热渣与烟气充满炉膛高度，壁面热负荷均匀，细渣不粘壁，热气流不撞墙而避免形成涡流。此外，为了防止高温烟气中的细粉燃料粘附在炉膛上部而形成薄渣，在设计炉墙时，还采用了较大的折焰角和缩口式结构，将挡火墙前后两面进行同时收缩，以提高炉膛上部空间的热风流速，使细灰渣迅速滑落到炉膛或灰斗中。由于沸腾层内受热面积较集中，传热强烈且易于燃烧，因此炉膛内单位容积热强度高，为了减少热气在运动过程中的阻力，在过渡段同时采用过流面积大的平滑结构设计，便于热风能够顺畅、迅速地进入烘干机参与热交换。因此，增产节能效果十分显著。几种不同规格的烘干系统改造前后的生产对比见表1。

操作与控制

为使沸腾炉燃烧过程便于操作管理，烘干系统采用热工仪表和微机联锁监控，其中温度、煤耗、烟气粉尘浓度、NO_X和SO₂含量等主要参数均通过监控来记录、显示，为操作者提供管理依据。沸腾炉正常燃烧时，通过测温仪表可随时了解炉内温度的变化，根据炉温、炉压及火焰颜色的变化，随时调整加煤量、鼓风量和炉膛的温度，使其控制在600～950左右，为烘干系统提供稳定可靠的热源。当遇到燃料灰熔融性较高时，应在综合考虑沸腾炉燃烧温度的热效率、经济性等因素后，适当掺入一定量的低热值燃料，如煤矸石或炉渣，或采用不同煤种混烧的方法，即高低粘度的煤或灰渣相混掺、酸性和碱性的煤或灰渣相混掺等等。但在掺烧时，应避免导致因煤质波动而影响到燃烧的稳定性。上述设计，通过十多年的应用，均取得了比一般沸腾炉更为显著的增产节能作用。目前已广泛推广应用。