1、分层、分行给煤技术的局限性
目前，在我国供暖锅炉中，链条锅炉占绝大多数，其中正转链条锅炉炉排煤层为自上而下的层燃方式，煤闸板式给煤，煤经过煤闸板后，块末混合煤被压实，通风阻力增大。为了改善链条锅炉燃烧现状，20世纪80年代推出了不同方式的分层给煤技术，经过多年的推广和发展，先后推出单辊式、双辊式、三辊式分层给煤装置等。分层给煤对疏散煤层、改善通风、提高锅炉燃煤效率具有积极作用。在此基础上，相继推出分层分行给煤技术。该技术对锅炉布煤、通风有较大的提高和改进，较为明显地提高了锅炉燃烧效率和出力。但是，分层给煤、分层分行给煤仍然没有改变正转链条锅炉传统的层燃方式，其煤层布置自下而上依次排列大块一中块一小块一末煤，此种布煤形式在改善燃烧方面取得了一定成效，但在实际运行中，仍存在以下问题和不足。
(1)分层给煤、分层分行给煤是单一的固定布煤形式。因炉排横向断面布风不均匀，易出现局部火口、风口，末煤及灰渣在火口处过量风的作用下，易产生翻垄起堆现象。起垄部分的煤层因缺氧燃烧不尽。由于布风的不均衡，煤层易产生条状燃烧，致使灰渣含碳量高。富通新能源生产销售
生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧
颗�；�、
木屑颗�；�压制的生物质颗粒燃料，同时我们还有大量的杨木木屑颗粒燃料和玉米秸秆颗粒燃料出售。
(2)由于燃烧方式是层燃，上部煤层燃烧后形成灰渣覆盖层，覆盖在未充分燃烧的煤层上部，随着燃烧所积灰渣加厚，底部煤层辐射热及供风不足，燃烧不充分。
(3)在燃烧低热值、低挥发分煤炭时，因分层及分层分行给煤布煤形式是块煤居底部，末煤在上部，底部块煤在风室低温助燃风的负作用下，达不到块煤的最佳燃点温度，致使块煤不完全燃烧，在炉排上产生一层未燃烧或燃烧不充分的块煤层，造成能源的浪费。
近年来，正转链条式大吨位锅炉得到广泛普及与推广，燃煤供给装置的性能直接影响了锅炉的燃烧效果。以64MW热水锅炉为例：采用单辊式分层给煤装置，炉排横向宽度8.5m，在如此宽大的炉排面上，燃煤很难均匀布置在炉排上，纵向布置9个风室调节助燃风的进给量，而单个风室横向送风因风室过长，致使整个炉排各区段间布风不均。如此宽大的炉排，横向布风不均匀，致使燃烧不均衡，锅炉达不到最佳燃烧运行效果，是当前大吨位链条锅炉普遍存在的问题。随着分层给煤技术的不断发展，出现了一种变层分段多煤形给煤装置，从根本上解决了分层给煤技术的瓶颈。
2、变层分段多煤形给煤技术特点
2.1在炉排上变换给煤多层次功能
变层分段多煤形给煤装置，具有变换多种给煤层次的功能。在燃烧低热值燃煤时，基于正转链条锅炉末煤易燃的特点，调整变层结构，可将煤层变化为：末煤一大块煤一颗粒煤一末煤的布煤层次。煤层底部末煤进入炉瞠预燃区后迅速起燃，提高了底部煤层温度，引燃块煤。被引燃的块煤进入主燃烧区后充分燃烧。彻底解决了前几代给煤技术底部块煤层因受低温助燃风的负影响，时有块煤不燃烧或出现黑煤层现象的技术难题。
2.2在炉排上分段布置不同厚度煤层功能
变层分段多煤形给煤装置，采用多段控制给煤量闸板。根据炉排横向各区段助燃风的状态，分段布置不同厚度煤层，即助燃风强的区段煤层厚，助燃风弱的区段煤层薄，均衡了布风。
燃煤进入炉膛后，起燃点成直线状燃烧，杜绝了燃煤起火参差不齐的现象，做到了止燃点断火整齐，火床尾部无明火。同时关闭止火点后部风室，有效地控制进入炉膛内的冷风量，提高了炉膛的温度，确保煤层沿炉排横向燃烧时间的一致性，达到较好的燃烧效果。
2.3在炉排上布置多种煤形功能
变层分段多煤形给煤装置，具有在炉排上布置出多种煤形的功能，可实现分层煤形，分层分行、多层次煤形，复合式煤形，波峰波谷煤形。根据锅炉燃烧状况及所燃用煤种的差异，调整组合式筛分系统，将多种不同煤形在炉排上组合成最佳排列，使煤层充分燃烧。
采用波峰波谷布煤方式时，波浪式煤层展开面积相当于增加了炉排宽度20%，加大了燃烧面积。其波峰波谷的间距及落差均可根据锅炉燃烧状态进行调整，在炉排上形成均匀有序的多道火口，满炉排面上都是火口燃烧，则不存在局部火口现象。伴随波谷处燃煤充分燃烧，将波峰下部的块煤引燃，火焰从底部煤层向上呈半沸腾燃烧，类似往复炉排煤层搅动式燃烧。随煤层底部的充分燃烧，波峰上部灰渣塌落至波谷，避免了灰渣覆盖在煤层上部的问题。它以自下而上的搅动式燃烧，完全改变了链条锅炉自上而下的层燃方式。
3、变层分段多煤形给煤装置的结构特点
以双辊两段给煤装置为例，该装置采取了双辊（即拨煤辊和输煤辊）分两段结构的方式。其中大吨位装置采用双辊两段中间设支撑座式结构，中部加设了支撑板和内置式轴承、轴承座支撑系统，并在两煤辊之间设有可调整轴心距离的调心装置，有效解决了因拨煤辊和输煤辊长度过长强度不足，在运行中产生弯曲、下挠的技术难题。煤仓内的燃煤与拨煤辊的接触面积加大，增加拨煤辊对燃煤的拨动力，杜绝了断煤、卡煤、自淌等现象。采用多段控制给煤量闸板，沿炉排横向布置8块煤闸板，分段布置不同厚度煤层。
4、实际应用效果
2008年，沈阳惠天热电股份有限公司沈东热源厂对1#、2#锅炉的分层给煤装置进行了改造，应用了变层分段多煤形给煤装置。改造后的系统布煤均匀，锅炉出力提高，取得明显的节能成效。
4.1布煤均匀
原有的分层给煤装置是单辊结构，下煤仅靠辊筒上方的挡煤板来控制，而且煤斗中部有一个“收腰”，造成两侧块煤较多，又由于炉排横向有8.5m宽，因此下煤极不均匀。另外煤斗内煤的重量全压在辊简上，辊筒中间又没有支撑，长时间会造成辊筒弯曲，而且一旦煤湿些或粘些就会蓬煤。当煤落到炉排上后，由于下煤不均，如直接送入炉内会产生很多火口，偏烧严重，只好大量下煤，在炉排前部堆积起来，再加一块煤闸板将煤刮平，这样进入炉膛内的煤被压得很实，颗粒不均，不但极大地增加了通风阻力，而且根本谈不上分层燃烧。炉排两侧块煤较多，通风好，经�；鹕盏矫憾分腥�。
变层分段多煤形给煤装置采用了双辊结构，中间增加了一个支撑点，增强了辊筒的强度。拨煤辊筒承重，并将煤疏松地送到真正负责给煤的输煤辊筒上，这样煤就会很疏松地落到炉排上，而不会产生蓬煤现象。同时在给煤辊筒上横向布置了8块煤闸板，特别针对两侧下煤不均，分别设置了一块300mm宽的小型闸板，通过对这几块闸板的调节使下煤均匀。在辊筒的下方布置了可自由调节角度的特殊结构的分层筛，可根据煤质的不同，自由选择分层的结构，特殊的筛板将煤均匀地排列出波峰波谷结构。
4.2提高锅炉出力
改造之前烧炉极力避免火口的出现，而变层分段多煤形给煤装置运用了反向思维，波峰波谷式的煤型人为地造成火口，均匀排列的火口不会产生偏烧。煤在波谷处助燃风阻力小会首先燃烧，并将波峰下部的块煤引燃，使波峰处煤层底部块煤逐渐向上燃烧。由于煤层底部的燃尽，波峰上部的煤崩塌，因此产生二次搅拌现象，使未燃烧的煤层充分裸露，利于燃烧。运用该装置后，在炉排前部着火线成一条直线，在后部燃尽区断火几乎也是一条直线。由于通风阻力小且均匀，在前拱区点燃迅速，火焰是耀眼的亮白色，在主燃烧区更是燃烧旺盛、充分。在使用相同的煤质前提下，使用该装置的炉和未使用该装置的炉，在出力相同情况下，燃烬区相差将近2m。在燃用热值为16747U/kg(4000kcal/kg)左右的煤种时，未使用该装置的锅炉炉膛温度在500℃左右，平均出力在40MW左右；使用该装置的锅炉炉膛温度在600℃左右，出力在45MW左右。在燃用热值为18841U/kg(4500kcal/kg)左右的煤种时，未使用该装置的锅炉炉膛温度在600℃左右，平均出力在50MW左右；使用该装置的锅炉炉膛温度在750℃左右，出力在55MW左右。在燃用热值为22190U/kg( 5300kcal/kg)左右的煤种时，未使用该装置的锅炉炉膛温度在750℃左右，平均出力在60MW左右；使用该装置的锅炉炉膛温度在850℃左右，出力在65MW左右�？杉米爸糜τ煤蠊隽μ岣咴�10%。
4.3节能降耗
(1)由于煤层疏松，通风阻力小，可减小鼓风风压。
(2)由于炉排后部燃尽区的提前，因此可以关闭相应的风室，减少送入炉膛内的风量。
(3)炉排燃烧区风煤配合得当，能够有效降低过量空气系数。
(4)改造前鼓风机频率42—46Hz，改造后32—34Hz；改造前引风机频率46—48Hz，改造后38—41Hz�？杉�，鼓风量与引风量都大幅度降低，降低幅度在10% -15%。
燃烧充分带来的另一个重大好处就是炉渣含碳量的降低，也就是机械未完全燃烧热损失的降低。如果锅炉在使用设计煤种，而且对锅炉负荷的要求不高时，这种比较不是十分明显，但是当所使用的燃煤与设计煤质相差很大，尤其是严寒期当热冈对热量的需求猛增时，保证出力成了首要任务，如果燃烧的不充分，能源浪费很严重。改造前炉渣含碳量在10% ~12%，改造后在6%~8%，整个采暖期使用该装置的锅炉平均节煤在7%左右。富通新能源生产销售的生物质锅炉以及木屑颗�；怪频纳镏士帕Ｈ剂鲜强突遣淮淼难≡瘛�
5、经济分析
沈东热源厂1#、2#锅炉的变层分段多煤形给煤装置的改造于2008年当年施工，当年即创造效益。改造1台给煤装置一次性投资12万元人民币，2台共投入了24万元改造费用。
锅炉改造前，单台64MW热水锅炉每小时煤耗量为12.5t，而对锅炉进行给煤装置改造后，实际效果是单台锅炉在同样出力下煤耗量平均为11. 38t/h，节煤9%。一个采暖期按运行lOOd计算（调峰热源），可节煤（12.5 - 11, 38）×24 x100=2688t．煤均价按402元／t计算，则一个采暖期节省1080576元。
改造前，单台锅炉鼓引风机平均电耗208kW，改造后，鼓引风系统节电10%，一个采暖期按运行100d计算，共节电约50000kWh，电费按0.80元／kWh计算，则一个采暖期节省50000×0.80=40000元。
因此单个采暖期内，通过变层分段多煤形给煤装置改造的锅炉单台炉节约煤电价值1080576+40000= 1120576元，2台共节约220多万元�？杉脑旌蠖淌奔淠诩纯墒栈赝蹲�，并且创造可观的经济效益和社会效益。同时减排效果非常明显：减少烟尘排放48.4t，减少二氧化硫排放32. 2t，减少氮氧化物排放11. 29t。
6、结论
总结锅炉改造后两个采暖季以来的实际运行效果，证明沈东热源厂1#、2#锅炉的分层给煤装置改造取得了成功。改造后的锅炉不仅在节能降耗上成果显著，而且大幅降低了烟尘和二氧化硫、氮氧化物的排放量。
