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生物质锅炉技术开发和利用
浏览: 发布日期:2017-09-12
生物质能作为煤、石油、天然气以外的第四大能源,是一种既环保又可再生循环运用的洁净能源。生物质是一种洁净的低碳燃料,其含硫和含氮量均较低,一起灰分含量比例也较小,所以焚烧后SO2 、NOx和尘埃排放量比化石燃料都要小的多。因为生物质的焚烧特性与燃煤类似,因而大部分生物质锅炉结构都与燃煤锅炉类似,层燃链条炉排依然是最首要的生物质焚烧设备。 
  1 生物质成型燃料及生物质颗粒的固化 
  生物质燃猜中较为经济的是生物质成型燃料,生物质成型颗粒就是运用秸秆、薪柴、植物果壳等农林废弃物,经破坏―混合―揉捏―烘干等工艺限制而成,能够制成粒状、棒状、块状等各种形状。原料经揉捏成型后,密度为0.8-1.4t/m3 ,能量密度与中质煤恰当,焚烧特性显著改进、火力耐久黑烟小,炉膛温度高,而且便于运送与贮存。 
  用于生物质成型的方法首要有螺旋揉捏式、活塞冲压式、环模滚压式等几种。现在,国内生产的生物质成型机一般为螺旋揉捏式,生产能力多为0.2-0.4t/h,电机功率7.5kw-18kw,电加热功率2-4kw,生产的成型燃料为棒状,直径为50-70mm,单位电耗70-100kw/h。曲柄活塞冲压机一般不加热,成型密度偏低,简单松懈。 
  2 生物质工业锅炉 
  从焚烧机理剖析,生物质锅炉固体燃料与煤的焚烧机理十分类似,但生物质的蒸发分因为分出温度低而易着火。实践表明,直接选用燃煤锅炉改烧生物质作用欠好,会发生炉前热量聚集且不安稳、炉前料斗易着火、锅炉停炉和启动时冒黑烟、热功率低等问题。 
  生物质燃料的焚烧特性 
  国内直燃式生物质工业锅炉常见的焚烧方法首要有层燃式(包含固定式炉排、下伺式焚烧、链条炉排、往复炉排焚烧等)、室燃式(粉体焚烧)、悬浮式(流化床焚烧)。 
  (1)层燃式 
  选用生物质锅炉分段供料的往复炉排,能够让焚烧区段的推料速度不同,运用这一特性提高前段炉排的跋涉速度,解决生物质易焚烧、焚烧过快的问题。将炉排后部速度下降,有助于燃猜中固定碳的充沛焚烧。在热功率较大的生物质层燃锅炉中,选用分段供料的往复炉排比较常见。 
  链条炉排有必要依据生物质种类确定炉排速度和料层厚度,合理布置前后拱、炉墙、炉膛容积及配风,并设置合理的启停炉顺序,方能确保生物质焚烧正常进行。 
  (2)室燃式 
  现在市面上呈现一种生物质半气化自动控制焚烧机,它是以生物质颗粒为燃料的高温裂解出的气体为燃料,内胆选用锆硅结晶,高压浇筑后经高温炉烧制而成,需求在1000度高温下烧制三天,无疏松气孔。 
  (3)悬浮式(流化床焚烧) 
  流化床焚烧对燃料的适应性比较广,生物质无须固化就能够在流化床上充沛焚烧,而且应用于锅炉容量较大且燃料种类较杂的工业锅炉,现在国内流化床锅炉最小容量为7MW。 
  3 生物质层燃锅炉共同结构 
  3.1 锅炉本体 
  因为水管生物质锅炉对流管制易积灰且不易整理,生物质灰粒比较疏松,比煤灰更易粘附在对流管制上,停炉整理时刻长。比较之水火管锅炉易整理不易积灰,国外生物质锅炉首要是水火管锅炉。国内的烟管水火管锅炉削减烟管数量然后下降钢耗,已成为最适合焚烧生物质的炉型。 
  3.2 炉前煤斗 
  层燃锅炉一般经过炉前料斗对炉膛供料,因为生物质燃料十分易燃,为避免焚烧提早着火或在炉前料斗内焚烧和延伸,生物质锅炉炉前料斗应设置较完善的燃料隔断和密封设备,生物质颗粒燃料锅炉选用关风机式锁料设备或滚动式拨料设备进行燃料的隔断。 
  3.3 锅炉热功率 
  现在生物质层燃锅炉功率往往较低,首要原因是生物质蒸发分含量高且含碳量少,形成炉排部分焚烧剧烈,大部分炉床只要少数的固定碳在焚烧,所以生物质炉膛炉排配风比较困难。为了充沛焚烧,空气过量系数普遍较高,这导致锅炉排烟热丢失添加。加上受热面积灰严峻,传热恶化。所以在规划生物质锅炉时要充沛考虑这两点,优化空气供应,尽可能的延伸烟气在炉膛内的时刻,定时清灰。 
  3.4 炉膛容积、炉排面积 
  与燃煤锅炉比较,生物质锅炉炉膛容积需求添加很多,以适应生物质燃料高蒸发份的特点,下降炉膛温度,避免炉内结焦挂渣,削减NOx的发生。 
  因为生物质蒸发份含碳量较低,固定碳较小,所以需求恰当缩短炉排面积。 
  3.5 炉墙、配风 
  生物质锅炉焚烧一般能够分红三个区域―气化区、焚烧区和燃尽区,能够经过炉墙将炉膛划分出三部分,分别为燃料枯燥和蒸发剖分出、蒸发分燃尽、固定碳焚烧及燃尽。前拱能够高而短,后拱直段能够缩短,能够经过中心隔墙延伸烟气在炉膛内的焚烧时刻,确保烟气的充沛焚烧。未燃尽的固定碳在炉排后轴持续焚烧,会添加后轴的温度,用后风室的风对后轴进行冷却。 
  3.6 炉排速度 
  因为生物质颗粒堆积密度低,为确保热量供应,需求加大料床厚度和提高炉排移动速度。但过高的移动速度会导致固定碳焚烧不充沛。这样,固化成颗粒成为很好的挑选。 
  3.7 锅炉除渣、除尘 
  生物质燃料锅炉的烟尘中硫氧化物、氮氧化物的含量较低,但粉尘含量相对较大,颗粒细,离心式除尘器很难除尽,要加布袋除尘器。考虑到尾部烟气的温度高,能够布置双除尘(加多管除尘器和布袋式除尘器)。 
  4 直燃式生物质层燃锅炉实例 
  一台DZL4-1.25-T燃生物质蒸汽锅炉的热力核算和能效测试成果显现,依据生物质锅炉的燃料特性以及生物质层燃锅炉特别进行规划的燃生物质颗粒燃料蒸汽锅炉,现已能够满意正常运用的要求。

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