馬典松+王麗

摘 要：由于炭化料尾氣中含有焦油、粉塵及其它成分復(fù)雜的可燃?xì)怏w，如果燃燒不充分，會導(dǎo)致焚燒室溫度偏低，影響鍋爐產(chǎn)氣量，這里通過利用TRIZ方法對此問題進行深入地討論。

關(guān)鍵詞：TRIZ；炭化；燃燒

TRIZ不是單一的針對具體解決問題的方案，而是可提高人的邏輯思維能力的一門學(xué)科，它所強調(diào)的不是單一的某種理念的創(chuàng)新方法，而是重在培養(yǎng)我們學(xué)會如何舉一反三，如何學(xué)習(xí)、運用以及創(chuàng)新出一個方法。比如TRIZ中提到的40種創(chuàng)新原理，每個原理都是一個思考方向，只要能夠找出問題的關(guān)鍵詞，就能找出對應(yīng)的發(fā)明原理，然后根據(jù)發(fā)明原理再去深入的考慮解決方案，如此可以改變我們的思維模式。

一、定義系統(tǒng)

原始描述：該設(shè)備由炭化爐、焚燒室、配風(fēng)系統(tǒng)、余熱鍋爐及引風(fēng)系統(tǒng)組成，采用燃燒的方式將炭化料尾氣中的粉塵、焦油及其它可燃?xì)怏w充分燃燒，高溫?zé)煔庠倥c余熱鍋爐進行換熱，產(chǎn)生蒸汽。

工作原理：內(nèi)熱式炭化爐產(chǎn)生的部分煙氣在爐頭處燃燒，燃燒后的氣體從爐頭向爐尾方向流動，期間高溫氣體為爐體提供熱量，進而將炭化料中的氣體揮發(fā)出，揮發(fā)出的氣體（主要包括焦油、粉塵及其它可燃?xì)怏w）在焚燒爐內(nèi)燃燒，高溫氣體再與余熱鍋爐進行換熱產(chǎn)生蒸汽，最后尾氣經(jīng)引風(fēng)系統(tǒng)排出。由于尾氣燃燒不充分，導(dǎo)致焚燒室溫度偏低，鍋爐產(chǎn)氣量偏低。

二、問題初始情境描述

SVOP描述

導(dǎo)料管輸送成型條；成型條揮發(fā)出可燃?xì)怏w；焚燒爐燃燒可燃?xì)怏w；焚燒爐產(chǎn)生高溫?zé)煔猓慌滹L(fēng)系統(tǒng)提供配風(fēng)為焚燒爐；高溫?zé)煔饧訜嵊酂徨仩t；余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽；引風(fēng)系統(tǒng)控制焚燒爐抽力；引風(fēng)系統(tǒng)控制余熱鍋爐抽力；引風(fēng)系統(tǒng)排出低溫?zé)煔狻?/p>

三、主要缺點

成型條揮發(fā)出可燃?xì)怏w量過大；可燃?xì)怏w在焚燒爐內(nèi)與空氣接觸面不夠；配風(fēng)系統(tǒng)為焚燒爐提供配風(fēng)不當(dāng)；引風(fēng)系統(tǒng)控制焚燒爐抽力不夠。

四、主要缺點在以下情況下出現(xiàn)

炭化爐瞬間加料量過大，導(dǎo)致尾氣量過多，不能充分燃燒；焦油、粉塵較重，易沉淀，與空氣接觸面不夠，從而不能充分燃燒；引風(fēng)抽力控制過低時。

五、解決方案論證

通過計量裝置控制炭化爐加料量，從而保持可燃?xì)怏w的穩(wěn)定性；通過控制引風(fēng)抽力，使得焦油、粉塵不沉淀，如果依靠引風(fēng)抽力無法解決，需要另加設(shè)備不讓焦油、粉塵沉淀。

（一）功能分析。通過增加底部配風(fēng)裝置，改變配風(fēng)方向得出：方案1：爐墻體側(cè)面配風(fēng)，改為爐底配風(fēng)，同時配風(fēng)管上焊接向上風(fēng)管，運行中將積灰吹起，增加積灰與空氣的接觸面積。

（二）因果鏈分析。按照因果關(guān)系可得出系統(tǒng)存在以下問題：1、成型條入爐前篩分不干凈；2、引風(fēng)機抽力過小，使粉塵沉淀；3、焚燒爐配風(fēng)方式不當(dāng)；4、系統(tǒng)現(xiàn)有計量裝置不準(zhǔn)確；5、入爐料無計量裝置。

（三）物場分析。通過詳細(xì)的物場分析法可以得出以下方案：方案2：通過增加一臺皮帶秤控制加料量。在成型條入爐前增加一臺皮帶秤，根據(jù)炭化爐的實際產(chǎn)量控制入爐量。方案3：在導(dǎo)料管前增加一臺振動給料機。在導(dǎo)料管前增加一臺振動給料機，根據(jù)炭化爐的實際產(chǎn)量控制入爐量。方案4：通過增加一臺直線振動篩先對成型條進行篩分。在成型條入爐前增加一臺直線振動篩先對成型條進行篩分，控制成型條入爐質(zhì)量。方案5：改變焚燒爐的配風(fēng)點。將焚燒爐的側(cè)面配風(fēng)點移至積灰層，利用動力將積灰吹起，以增加積灰與空氣的接觸面積和接觸時間，使得積灰能夠充分燃燒。方案6：改變可燃?xì)怏w的運動方式。將可燃?xì)怏w由水平運動改成旋轉(zhuǎn)運動，阻止粉塵沉淀。即焚燒室前增加旋 轉(zhuǎn)裝置，增加粉塵在空中運行時間，以增加積灰與空氣的接觸面積和接觸時間 ，使得積灰能夠充分燃燒。

（四）技術(shù)矛盾。通過技術(shù)矛盾得出以下方案：方案7：往焚燒爐內(nèi)通入外加熱源提高焚燒室溫度，同時在通入熱源時將底部積灰吹起，從而將積灰燃燒。方案8：將焚燒爐中未燃燒的積灰從沉降室分離出，再通過其它方式進行再燃燒。方案9：現(xiàn)有余熱鍋爐為坐地式，當(dāng)焚燒爐內(nèi)燃燒不干凈影響鍋爐換熱效果時，需要在停爐情況下才能清理積灰，為保證生產(chǎn)正常又不允許經(jīng)常停爐，如此長時間運行后積灰會堵死換熱管，影響鍋爐換熱效果。將鍋爐改為快裝式鍋爐，可在不停爐情況下進行清灰工作，改善鍋爐運行效果。方案10：現(xiàn)有爐體配風(fēng)方式是在引風(fēng)機抽力作用下，靠負(fù)壓往焚燒爐內(nèi)配風(fēng)，這種配風(fēng)方式只能使得空氣與可燃?xì)怏w面接觸，應(yīng)在現(xiàn)有配風(fēng)口處加裝鼓風(fēng)機往爐內(nèi)配風(fēng)，加大空氣與可燃?xì)怏w的接觸面。

（五）物理矛盾。通過物理矛盾得出以下方案：方案11：在滿足工藝需求的抽力條件下，利用車間的廢棄物質(zhì)如擦油布等對焚燒爐中沉積的粉塵進行焚燒，這樣就無需將引風(fēng)抽力控制的太大，同時還可充分利用廢棄物質(zhì)和粉塵的熱量。

六、方案評價

根據(jù)現(xiàn)場實際情況，本文作者最終認(rèn)為通過對方案1、2、4三個方案的結(jié)合使用，可以大幅改善焚燒爐尾氣燃燒比率，提高余熱鍋爐鍋爐換熱效率，同時生產(chǎn)現(xiàn)場需要改進的地方不大，較易產(chǎn)生效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉訓(xùn)濤，曹賀，陳國晶.TRIZ理論及應(yīng)用.北京出版社，2011.

[2]郭亞中，鄭凱.TRIZ理論及應(yīng)用簡介.科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2010.

[3]陳宏宇.TRIZ創(chuàng)新方法的應(yīng)用推廣對策研究.產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2012.

作者簡介：馬典松（1983-），男，安徽人，2008年7月畢業(yè)于安徽理工大學(xué)，本科，現(xiàn)工作于神華寧夏煤業(yè)集團太西洗煤廠活性炭車間，主要從事活性炭生產(chǎn)技術(shù)研究、脫硫脫硝炭、尾氣回收利用等研究管理。