一、链条炉排的结构
链条炉排的外形好像皮带输送机 ,

其运行过程是煤从煤斗内依靠自重落到炉排前端 , 随炉排自前向后缓慢移动 , 经煤闸板进入炉膛。煤闸板的高度可以自由调节 , 以控制煤层的厚度。空气从炉排下面分区送风室引入 , 与煤层运动方向相交。煤在炉膛内受到辐射加热 , 依次完成预热、干燥、着火、燃烧 , 直到燃尽。灰渣则随炉排移动到后部 , 经过挡渣板 ( 俗称老鹰铁 ) 落入后部水冷灰渣斗 , 由除渣机排出。
链条炉排的结构形式一般可分链带式、横梁式和鳞片式三种。
1. 链带式炉排
链带式炉排属于轻型炉排 , 适用于蒸发量 10t/h 以下的锅炉 , 其炉排片连接结构如图 3-7 所示。炉排片分为主动炉排片和从动炉排片两种 , 用圆钢拉杆串联在一起 , 形成一条宽幅的链带 , 围绕在前链轮和后滚筒上。主动炉排片担负传递整个炉排运动的拉力 , 因此其厚度比从动炉排片厚 , 由可锻铸铁制成。一台蒸发量 4t/h 的锅炉 , 由主动炉排片组成的主 动链条共有三条 ( 两侧和中间 ) 直接与前轴 ( 主动 轴 ) 上的三个链轮相啃合。从动炉排片 , 由于不承受拉力 , 可由强度低的普通灰口铸铁制成。


链带式炉排的优点是 : 比其他链条炉排金属耗量低 , 结构简单 , 制造、安装和运行都比较方便。缺点是 : 炉排片用圆钢串联 , 必须保证加工和装配质量 , 否则容易折断 , 而且不便于检修和更换 ; 长时间运行后 , 由于炉排片互柏磨损严重 , 使炉排间隙增大 , 漏煤损失增多。
2. 横梁式炉排
横梁式炉排适用于蒸发量 20~40t/h 甚至更大的锅炉。
其结构与链带式炉排的主要区别在于采用了许多刚性较大的横梁 , 如图 3-8 所示。炉排片装在横梁的相应槽内，横梁固定在传动链条上。传动链条一般是两条 ( 当炉排很宽时 , 可装置多条) , 由装在前轴 ( 主动轴 ) 上的链轮带动。

横梁式炉排的优点是 : 结构刚性大 , 炉排片受热不受力 ,而横梁和链条受力不受热 , 比较安全耐用 ; 炉排面积可以较大 , 阻力小而风量分布均匀 ; 运行中漏煤、漏风量少。缺点是 : 结构笨重 , 金属耗量多 , 约是链带式炉排的 2.7 倍 ; 制造和安装要求高 ; 受热不均时 , 横梁易出现扭曲、跑偏等故障。
3. 鳞片式炉排
鳞片式炉排适用于蒸发量 10~60t/h 的锅炉。其炉排面通常由 4~12 根互相平行的链条 ( 类似自行车上的链条结构 ) 组成。每根链条用锄栓将若干个由大环、小环、垫圈、衬管等元件组成的链条串在一起 , 如图 3-9 所示。炉排片通过夹板组装在链条上 , 前后交叠 , 相互紧贴 , 呈鱼鳞状 , 其工作 过程如图 3-10 所示。当炉排片行至尾部向下转入空程以后 , 便依靠自重依次翻转过来 , 倒挂在夹板上 , 能自动清除灰渣 , 并获得冷却。各相邻链条之间 , 用拉杆与套管相连 , 使链条之间的距离保持不变。
一、链带式炉排 

         它们的炉排片的形状好象链节，用圆钢串连成一个宽阔的链带。炉排的传动有变速箱传动、间歇液压传动和晶闸管无级调速传动等。 间歇液压传动机构简单，但间歇运动对燃料稳定燃烧不利，且液压设备容易漏油，现在已很少采用。一般采用晶闸管和其他机械无级变速传动机构，其效果较好。
链带式炉排具有如下几点特性：
1、链带式炉排结构简单，金属耗量较少，制造成本低，安装制造和运行管理都比较方便。
2、由于自身结构原因，链带式炉排的通风截面是一般的16%左右，甚至更高。这使得漏煤量比较大，且运行一段时间后炉排片之间磨损严重，加大了通风间隙与漏煤量，一般漏量可达3%～7%。
3、轻型链带式炉排长时期运行后，圆钢拉杆极易变形，同时炉排片较薄、强度较低，许多炉排片串在一根圆钢拉杆上，有时互相配合不良;主动轴上的链轮直接和主动炉排片楔合，使主动炉排片在热应力和拉应力的作用下，容易折断，折断后更换比较困难。
4、容量较小的锅炉，大多数采用轻型链带式炉排。它只适用于10t/h以下的锅炉应用。
5、为了解决轻型链带式炉排片断裂问题，我国很多地区研制了大块炉排片，其结构就是把原来分为多片的炉排片合起来铸成一块。在这基础上经过改进，研制了带活络芯片型链带式炉排片，在使用上取得较好的效果。
二、横梁式炉排
横梁式炉排的炉排片是安装在横梁上，炉排片不受力。横梁固定在两根或三根的链条上，链条的传动，一般用前轴做主动轴，与电动机变速机械相连，前后轴上链轮啮合，完成炉排的运行。链条上固定的许多横梁，横梁槽内装有几种型号的炉排片，有普通的炉排片，调整炉排片以及封闭炉排片等。
横梁式炉排的特点有：
1、横梁式炉排的结构钢性大，炉排片装在钢性较强的横梁上，主动轴上链轮通过链条带动横梁运动，而炉排片不受力，故工作条件较好，不容易发生受热变形。
2、炉排面比较平整，而且耐用。有的炉排片有一个长长的犟三，筐前亏护排片互相交叠，可以大大减少漏煤损失。炉排通风截面比约4.5%~9.4%。
3、维修方便，即使有炉排片损坏，亦可在运行中方便地更换炉排片：它可在20t/h以下锅炉中应用，并能燃用无烟煤。
4、其缺点是结构笨重，金属耗量太大。另外，这种炉对链条的强度要求较高。由于链条所承受的载荷大，使得链条与链轮的啮合力量也较大。提高了对链条，链轮的加工精度要求。如果几根平行的链条由于加工质量、安装质量不好，个别链节与链轮脱离啮合，爬到链轮的齿顶上去，即产生爬牙现象，严重时会损坏链条或磨掉链轮齿牙。 横梁式炉排除一些旧式锅炉外，目前国内已很少使用。

鳞片式炉排的优点是 : 煤层与整个炉排面接触 , 而链条不直接受热 , 运行安全可靠 ; 炉排间隙甚小 , 漏煤很少 ; 炉排片较薄 , 冷却条件好 , 能够不停炉更换 ; 由于链条为柔性结构 , 当主动轴上链轮的齿形略有参差时 , 能自行调整其松紧度 , 保持啃合良好。缺点是 : 结构复杂、金属耗量多 , 该炉排比链带式炉排约高 30%; 当炉排较宽时 , 炉排片容易脱落或卡住。
在目前的引进技术中 , 采用层状燃烧的燃烧设备 , 基本上为以上几种形式的链条炉排。由于引进国外先进的炉排生产线 , 炉排片的铸造精度和整体装配水平都有很大提高 , 不但减少漏煤 , 而且减少运行故障率。
        二、链条炉排的燃烧特点 

        链条炉排的着火条件较差。煤的着火主要依靠炉膛火焰和拱的辐射热 , 因而上面的煤先着火 , 然后逐步向下燃烧。这样的燃烧过程 , 在炉排上就出现了明显的区域分层 , 如图 3- 11 所示。煤进入炉膛后 , 随炉排逐渐由前向后缓慢移动。在炉排的前部 , 是新煤燃烧准备区 , 主要进行煤的预热和干燥。
        
        
        
        　紧接着是挥发分析出着火并开始进入燃烧区。在炉排的中部 , 是焦炭燃烧区 , 该区温度很高 , 同时进行着氧化和还原反应过程 , 放出大量热量。在炉排的后部 , 是灰渣燃尽区 , 对灰渣中剩余的焦炭继续燃烧。 -
在燃烧准备区和燃尽区都不需要很多空气 , 而在焦炭燃烧区则必须保证有足够的空气 , 如果不采取分段送风 , 会出现空气在炉膛前后两端过剩 , 在中部不足的弊病。
为了改善上述燃烧状况 , 通常采取以下三种措施 :
1. 炉拱布置 炉墙向炉膛内突出的部分称为炉拱。炉拱的主要作用是储蓄热量 , 调整燃烧中心 , 提高炉膛温度 , 加速新煤着火。其次是延长烟气流程 , 促进燃料充分燃烧。
炉拱有前拱、中拱和后拱三种。其中经常使用的是前拱和后拱。中拱多用于锅炉改造中 , 当供应的煤质较差时 , 作为改善燃烧条件的补充措施。
(1) 前拱 : 前拱位于炉排上方的前炉墙下部，一般由引燃拱 ( 又称点火拱 ) 和混合拱 ( 又称大拱 ) 两部分组成。引燃拱的位置较低 , 靠近煤闸板，一般距炉排面约 300~ 400mm，主要作用是吸收高温烟气中的热量，再反射到炉排 J 前部，加速新煤的着火燃烧。混合拱的位置较高，主要作用是促进烟气和空气良好混合，延长烟气流程 , 使其充分燃烧。
图 3-12所示是常见的几种前拱结构形状。


紧接着是挥发分析出着火并开始进入燃烧区。在炉排的中部 , 是焦炭燃烧区 , 该区温度很高 , 同时进行着氧化和还原反应过程 , 放出大量热量。在炉排的后部 , 是灰渣燃尽区 , 对灰渣中剩余的焦炭继续燃烧。 -

在燃烧准备区和燃尽区都不需要很多空气 , 而在焦炭燃烧区则必须保证有足够的空气 , 如果不采取分段送风 , 会出现空气在炉膛前后两端过剩 , 在中部不足的弊病。

为了改善上述燃烧状况 , 通常采取以下三种措施 :
1. 炉拱布置 炉墙向炉膛内突出的部分称为炉拱。炉拱的主要作用是储蓄热量 , 调整燃烧中心 , 提高炉膛温度 , 加速新煤着火。其次是延长烟气流程 , 促进燃料充分燃烧。
炉拱有前拱、中拱和后拱三种。其中经常使用的是前拱和后拱。中拱多用于锅炉改造中 , 当供应的煤质较差时 , 作为改善燃烧条件的补充措施。
(1) 前拱 : 前拱位于炉排上方的前炉墙下部，一般由引燃拱 ( 又称点火拱 ) 和混合拱 ( 又称大拱 ) 两部分组成。引燃拱的位置较低 , 靠近煤闸板，一般距炉排面约 300~ 400mm，主要作用是吸收高温烟气中的热量，再反射到炉排 J 前部，加速新煤的着火燃烧。混合拱的位置较高，主要作用是促进烟气和空气良好混合，延长烟气流程 , 使其充分燃烧。
图 3-12所示是常见的几种前拱结构形状。中拱通常呈前高后低倾斜布置 , 倾角为 12 。左右。倾角越大 , 从主燃区导人着火区的烟气量越多 , 越有利于煤的引燃。 但倾角过大时 , 则中拱前部出口端过高 , 使烟气流速降低 , 不利于传热。中拱后部出口端的高度应尽可能地低 , 中拱的长度以能遮盖主燃烧区为宜。
(3) 后拱 : 后拱位于炉排上方的后炉墙下部 , 如图 3-14所示。后拱的作用 , 是将燃尽区的高温烟气和过剩的空气引导到炉膛中部和前部 , 以延长烟气流程 , 保证主燃烧区所需要的热量 , 以及促进新煤引燃 , 同时提高炉排后部温度 , 使灰渣中的固定炭燃尽。
(4) 常用炉拱举例 : 炉拱的形状和尺寸与燃用的煤种密切相关 , 必须有针对性的选用 , 同时各拱之间还需互相配合 , 才能收到明显的效果。
图 3-14 是燃烧无烟煤的炉拱简图。由于无烟煤含挥发分低 , 着火较困难 , 单靠炉膛前部的烟气辐射热是很不够的 , 因而采用低而长的后拱 , 遮盖着炉排有效长度的 50%~60%, 迫使后部烟气带出的炽热炭粒 , 在烟气向前流动时被甩下来 , 促进前部的新煤较快地着火。


中拱通常呈前高后低倾斜布置 , 倾角为 12 。左右。倾角越大 , 从主燃区导人着火区的烟气量越多 , 越有利于煤的引燃。 但倾角过大时 , 则中拱前部出口端过高 , 使烟气流速降低 , 不利于传热。中拱后部出口端的高度应尽可能地低 , 中拱的长度以能遮盖主燃烧区为宜。
(3) 后拱 : 后拱位于炉排上方的后炉墙下部 , 如图 3-14所示。后拱的作用 , 是将燃尽区的高温烟气和过剩的空气引导到炉膛中部和前部 , 以延长烟气流程 , 保证主燃烧区所需要的热量 , 以及促进新煤引燃 , 同时提高炉排后部温度 , 使灰渣中的固定炭燃尽。
(4) 常用炉拱举例 : 炉拱的形状和尺寸与燃用的煤种密切相关 , 必须有针对性的选用 , 同时各拱之间还需互相配合 , 才能收到明显的效果。

图 3-14 是燃烧无烟煤的炉拱简图。由于无烟煤含挥发分低 , 着火较困难 , 单靠炉膛前部的烟气辐射热是很不够的 , 因而采用低而长的后拱 , 遮盖着炉排有效长度的 50%~60%, 迫使后部烟气带出的炽热炭粒 , 在烟气向前流动时被甩下来 , 促进前部的新煤较快地着火。

三、鳞片式炉排
鳞片式炉排整个炉排根据宽度不同有4到12根互相平行的链条，拉杆穿过节距套管，把平行工作的炉链串连起来，组成链状的软性结构。炉链通过铸铁滚筒支承在炉排架上，沿支架支承面移动。链片上用销钉固定炉排夹，炉排片就嵌插在炉排夹板上。当炉排转到下部空行程时，炉排片可以翻开，清除粘在上面的灰渣，同时充分进行冷却。这种炉排对链轮的制造和安装要求较低，因为链条之间没有钢性连接、所以主动轴上几个链轮的齿形参差不齐时也可以稍作自动调整，也正因为如此，在炉排较宽时，可能发生排片成组脱落或卡住现象。
鳞片式炉排结构具有如下几点特点：
1、由于炉排之间的空隙小，故鳞片式炉排的通风截面比较小，约为5%一7%。因此，鳞片式炉排结构漏煤量小，仅为0.15%一0.2%，故亦称它为不漏煤式链条炉排。
2、鳞片式炉排结构具有自清灰能力。当炉排处于工作行程时，炉排片依次叠压成鱼鳞状，鳞片式炉排就因此而得名。当行进到后轴.炉排翻转180℃以后，炉排由于自重而依次翻转，倒挂在夹板上，残留于通风缝中的灰渣就掉了下来。鳞片式炉排的这一特点也能帮助炉排片得到良好的冷却。
3、鳞片式炉排结构的链条具有一定的自调能力。由于鳞片式炉排是采用小直径拉杆将平行工作的链条串联而成链状软性结构，即使轴上几个链轮之间齿形略有不齐时，链条能够自动调整，使链轮与链条能正常啮合。另外，这种炉排检修比较方便，在锅炉运行中亦能更换炉排片。
4、鳞片式炉排结构的工作条件得到改善。由于鳞片式炉排的炉排片、支承件和链条是分开的，主动链条位于炉排片的下面，不与炽热的火床层接触，使得炉排片受热不受力，链条受力不受热，使炉排的工作条件大为改善。
5、鳞片式炉排的缺点是结构较为复杂，装配工作量大。另外，由于鳞片式炉排的结构是软性结构，特别是当炉排宽度较大时，可能会因为鳞片受热变形过大而发生成组炉排片脱落或卡住故障。
6、鳞片式炉排结构一般适用于10t/h以上的中、大容量的工业锅炉。上述三种链条炉排，一般都是用于层燃炉上，但抛煤机炉(半悬浮燃烧)亦采用链条炉排，通常称为倒转炉排。无论是顺转或是倒转炉排，其主动轴一般都放在温度较低的一端，保护轴承不致过热烧坏。因此。顺转炉排主动轴是前轴，倒转炉排主动轴是后轴。

在层燃炉中 , 从炉排下方送入炉膛的空气称为一次风 , 从炉排上方高速吹人炉膛的气流称为二次风。在室燃炉中 , 随燃料进入炉膛的空气称为一次风 , 为加强扰动、混合和燃尽 而喷人炉膛的气流称为二次风。
二次风的作用：
(1) 搅动烟气 , 使烟气与空气很好混合 , 减少气体未完全燃烧热损失 ;
(2) 造成烟气旋涡 , 延长烟气流程 , 使飞灰中可燃物质在炉膛内停留较长时间 , 得到充分燃尽 ;
(3) 依靠旋涡的分离作用 , 把未燃尽的炭粒甩回火床复燃 , 降低飞灰含炭量 , 减少固体未完全燃烧热损失 , 降低锅炉初始排尘浓度。
(4) 当用空气做二次风时 , 还可补充一次风的不足 , 促进完全燃烧。
合理的布置与使用二次风 , 一般可提高锅炉热效率 5%左右。二次风多数使用空气 , 有时使用蒸汽、烟气 , 或者以 上两种气体的混合物 ; 如用空气作二次风 , 最好是热风 , 以利于提高炉膛温度。风速一般为 40~7Om/s, 但要选用较大风压约 2000~4000Pa 的风机。二次风量占总风量的百分比 : 对挥发分含量较少的无烟煤约为 5%, 对挥发分含量较多的烟煤约为 7%~8%, 对挥发分和水分含量都较多的褐煤约为 10% 。二次风量不宜过大 , 否则对燃烧不利 , 而且增加排烟热损失 , 降低锅炉热效率 ; 如用蒸汽作二次风 , 即使锅炉在低负荷运行时也不会造成炉膛空气过剩系数太高 , 但其缺点是要耗用蒸汽 , 影响锅炉净效率。
如混合使用蒸汽和空气作二次风 , 即利用高速蒸汽的引射作用 , 将空气带人炉膛 , 能够综合提高锅炉运行的经济性。
二次风可单独由前墙或后墙一面引人 , 也可由前、后墙 同时引人 , 主要根据炉膛出口方向与炉膛深度而定。当由前、后墙同时引入时 , 应将风嘴设在 炉膛喉部 , 而且要将风嘴的 方向错开布置 , 如图 3-18 所示。也有将二次风嘴布置在炉膛四角 , 使气流相切于一个 “ 假想圆 “, 从 而促使炉膛烟气形成 旋涡 , 以利强烈混合。二次风嘴设置高度 , 应在炉排面以上 约 1.5~2.om 外 , 水平或向下倾斜 10 。 ~25 。角。风嘴多用灰 口铸铁制成。在锅炉升火前 , 应先开启二次风 , 当锅炉停用 时 , 应后关闭二次风 , 以免炉膛高温辐射热将风嘴烧坏炉拱、分段送风、二次风等改善燃烧工况的措施 , 除用于链条炉外 , 还可用于其他层燃炉上 , 尤其是二次风用于抛煤机链条炉上 , 对于飞灰的燃尽消除锅炉冒黑烟作用较大。