生物质锅炉高效颗粒燃用的设计与应用

   随着化石能源的不断消耗和由此引起的环境问题的日趋严重,开发利用可再生能源是全球的大趋势。 作为绿色能源的生物质能已越来越得到重视,而我国的生物质能资源十分丰富,就农业废弃物来说,每年的产量约7.15亿t,其中农作物秸秆占70%12-3)。生物质颗粒燃料是指在一定温度和压力作用下.利用木质素充当粘合剂,将松散的秸秆、树枝或木屑等农林生物质压缩成颗粒状的成型燃料“)。作为燃料,生物质颗粒的能量密度与中质烟煤相当;基本实现CO,零排放,NO,和SO,的排放量远小于煤,颗粒物排放量较低。地板、板材等装潢建材行业,生物质颗粒燃料有巨大的产能,年产量可达400万t以上;通过该途径还能解决农林“三剩物"的出路问题。山东锅炉了解到，生物质颗粒产量的剧增,打开了燃用生物质颗粒燃料锅炉的市场,吸引着许多锅炉厂家开发生物质颗粒燃料锅炉。

    针对生物质颗粒燃料的特点以及燃烧性能,本项目开发的燃生物质颗粒燕汽锅炉(SZL6-1.25-MT),投用9个月来,运行平稳、热效率较高。生物质颗粒燃料具有以下特点:(1)含水率低。试验样品检测显示为7.3%,实际上大部分生物质颗粒燃料含水率低于 13%。这足因为生物质颖粒燃料生产设备对于原料含水率的要求在15%左右,含水率过高顺粒燃料难以成型,而含水率过低则生产效率低、耗电量高;在生产过程中由于高温高压机械作功和冷却敢热过程使得生物质颗粒含水率比原料婴下降4%左右.(2)挥发分高。如表1所示,挥发分试验检渊为78.93%,大部分实际燃料的挥发分高于70%。(3)物理指标稳定. 颗粒长度直径等较为均匀,便于给料自动化控制。由于生物质颗粒的挥发分含量高、含水率低,故其点火性能和燃烧性能都比煤好。生物质颗粒的燃烧过程包含了挥发分析出、炭及挥发分燃烧和炭的燃烧三个步骤。生物质颗粒进人炉瞠后,受到炉内火焰、高温烟气的加热,达到250~350C时挥发分析出,挥发分中含有大量叙气、甲烷,不饱和烃(C.H.)、一轵化碳等可燃气体,可燃气体析出后体积迅速膨胀造成局部缺轵,这时为满足可燃气体的充分燃烧,需要补充氧气、具有较大的燃烧空间和合理的停留时间,以利于可燃性气体与氧气充分混合、充分燃烧。由于挥发分析出和燃烧时间很短,占悭个燃烧时间的10号左右,面挥发分的比重大,因此这一阶段的充分燃烧与香对锅炉热效率起决定作用。否则会造成可燃气体达不到充分燃烧而直接排出锅炉,导致未完全燃饶韧失增大。2 生物质颗粒燃料锅炉及系统设计生物历飘粒燃料锅炉以蛐煤锅炉为蓝本,恨福价制中对流

   生物质颗数燃料锅炉坊构示意具体设计改进措施包括:(1)采用链条炉排。由于生物质锅炉的颗粒中含水量低于13%,在炉排燃烧区间短,采用链条炉排利于炉持敝热、故障发生率低。 由于放弃了普通生物质锅炉中采用的利于高水分生物质燃料燃烧的往复式炉排,因此避免了燃烧区间短、燃烧区炉接温度高等不利因京给往复式炉排造成的高故障(2)抬高炉脱。炉腔高度增加60 cm,增大了挥发分析出和可燃气体的滞留空间,减缓了可燃性气体逸出速度,同时增加了截面燃尽室,降低了出口烟连和飞灰量。(3)增加二次风 ,在帕炉墙、两侧炉墙均增加高低两排进风管,低位进风管距炉椿约25 cm,高位进风管距炉播90 cm。二次风通过空气顶热器理热,以不同的角度向炉内供风,同时扰动气流,增加氧气、增相可燃气体与氧气泥合及商温烟气的炉内件留时间,利于可燃气体的充分燃烧,同时降低炉膛整体温度,尽可能减少碳硅络合物产生,锅护的烟风系统。