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《

中国造纸》2012 年第 31 卷第 8 期

热值越大，理论燃烧温度越高

［1］

。

黑液浓度受蒸发装置的制约，随着蒸发技术的提

高，黑液浓度也在不断提高。图 3 为黑液浓度随年份
的变化趋势图

［2］

。

提高黑液浓度对提高锅炉效率是显而易见的。同

样的固形物处理量，黑液浓度越高，蒸汽产量越大，
经济性越好。固形物浓度从 65% 提高到 80% ，蒸汽
产量大约增加 7% 。一般情况下，固形物浓度每提高

，蒸汽产量增加 2% 以上。

1. 2

采用立体供风提高黑液燃烧效率

黑液属于劣质燃料，热值低、水分含量高，有其

独特的燃烧方式。良好的空气动力场设计是黑液高效
燃烧的前提，燃烧配风的好坏直接影响碱回收锅炉的
运行稳定性和燃烧效率。在碱回收锅炉设计上应十分
注重燃烧配风的合理性，主要体现在分层配风的风量
配比、风口尺寸的选取、风口的布置形式等方面。

空气动力场设计应充分利用冷态空气动力场试验

和热态数值仿真技术，并结合生产厂家的设计经验和
实践。

计算机热态仿真模拟结果，可以有效地弥补冷态

空气动力场试验的不足，为技术人员的设计提供
指导。

通过对碱回收锅炉进行数值模拟，可促进优化设

计，选出具有良好空气燃烧动力场的炉型。其中在配
风设计中，二次风和三次风的布置尤为关键。

传统的碱回收锅炉二次风采用四面墙布置，这种

设计会使烟气在炉膛中心形成 “沟流”，影响空气与
黑液颗粒的混合，并造成比较大的飞灰损失。改进设
计后的二次风采用大风口前后墙交错布置，可以提高
空气与黑液颗粒的混合度，提高燃烧效率。

传统的三次风采用侧墙或前后墙对冲布置，这种

布置不利于三次风同未燃尽气体的充分混合，使烟气
中可燃气体含量高，降低了燃烧效率。三次风改进设
计后同样采用大风口前后墙交错布置，提高了空气与
烟气的混合，燃烧彻底充分，降低了排烟中的可燃气
体含量。

图 4 为计算机模拟新旧设计空气动力场，可以看

出新设计的空气动力场分布均匀，烟气在炉膛内的充
满度好，并且炉内高温区下移，进入过热器区域的烟
气温度降低，可有效降低过热器高温腐蚀。

图 4 新旧设计空气动力场对比

图 5 为计算机模拟新旧设计炉内飞灰和机械携带

分布截面图，在旧设计中三次风上部依然有较高浓度
的飞灰和机械携带，炉膛出口处部分区域机械携带量
甚至高达 10 g /（ m

·s

）以上，这会加剧过热器区域

和尾部受热面积灰程度，影响碱回收锅炉运行周期。

图 5 新旧设计炉内飞灰和机械携带分布

新设计中三次风上方飞灰和机械携带量明显降

低，特别是在炉膛出口处，机械携带量已经降低到

0. 1 g /

（ m

·s

），有利于降低对流受热面的积灰，延长

碱回收锅炉的运行周期。