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生物質(zhì)顆粒對生物質(zhì)鍋爐的影響

來源:河南景宇熱能/時間:2018-09-06/閱讀:

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1、生物質(zhì)顆粒燃料特性
  燃料特性主要包括:水分質(zhì)量分數(shù)、揮發(fā)分質(zhì)量分數(shù)、元素成分、發(fā)熱量、灰分質(zhì)量分數(shù)及其成分、顆粒粒徑的分布、破碎特性、密度等幾個方面。生物質(zhì)顆粒燃料的特殊性主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
1)生物質(zhì)顆粒燃料揮發(fā)分高,析出溫度低,且析出過程短。
2)水分質(zhì)量分數(shù)多變,高水分對燃燒的初始階段影響很大。
3)生物質(zhì)燃燒后灰分少,灰的質(zhì)地松軟。
4)生物質(zhì)顆粒燃料的半焦活性高,燃盡快。
5)生物質(zhì)顆粒燃料的硫質(zhì)量分數(shù)低,污染物排放質(zhì)量濃度低。
6)多數(shù)一年生草本類生物質(zhì)鉀、氯質(zhì)量分數(shù)高。
2、生物質(zhì)顆粒燃料特性對鍋爐的影響
  燃料特性對鍋爐的影響主要體現(xiàn)在:著火的難易、燃燒的穩(wěn)定性、結(jié)渣和黏結(jié)、成灰的特性及爐內(nèi)灰的質(zhì)量濃度分布、燃燒效率、污染物排放、受熱面布置、破碎系統(tǒng)的選取、輔機的選用。
  生物質(zhì)生物質(zhì)燃燒過程:首先是燃料顆粒得到高溫床料的加熱并干燥;然后是燃料熱解及揮發(fā)分燃燒;接著是某些顆粒會發(fā)生膨脹和一級破碎;最后是焦炭燃燒并伴隨磨損現(xiàn)象。
  生物質(zhì)顆粒燃料特別易燃,揮發(fā)分燃燒在短時間內(nèi)完成(約3s)。半焦燃燒主要階段在燃料入爐后8~10s,半焦的基本燃盡需要45~50s,因此生物質(zhì)在爐膛的燃燒過程和煤的燃燒過程在發(fā)生時間、燃燒歷程等方面有著顯著的區(qū)別。
  2.1灰分質(zhì)量分數(shù)的影響
  生物質(zhì)需要大量的床料顆粒在循環(huán)回路中循環(huán),使得熱量分布更加均勻,傳熱更快,燃燒更充分。
  2.1.1對燃燒的影響
  灰分質(zhì)量分數(shù)的增加使鍋爐物料循環(huán)量增加,使爐膛燃燒溫度下降,特別對采用中溫分離的生物質(zhì)鍋爐尤為明顯。采用中溫分離的生物質(zhì)生物質(zhì)鍋爐,一般情況下返料溫度在620℃左右,而當含灰量大大增加時,會使返料溫度低于550℃,從而使爐膛溫度迅速降低,有時甚至造成爐膛滅火事故。
  2.1.2對負荷的影響
  煙氣中灰分質(zhì)量濃度對生物質(zhì)鍋爐爐膛的傳熱系數(shù)影響很大,當灰分質(zhì)量濃度增加時,水冷壁的對流和輻射傳熱系數(shù)都將增加,因此灰分質(zhì)量濃度作為調(diào)節(jié)負荷與床溫的手段被廣泛采用。
  2.1.3對料層的影響
  在生物質(zhì)鍋爐運行中維持床高的相對穩(wěn)定十分重要。床層過高、過低都會影響流化質(zhì)量,引起結(jié)焦。
  2.1.4對尾部受熱面布置的影響
  燃料灰分質(zhì)量分數(shù)影響煙氣中飛灰質(zhì)量濃度,從而影響尾部受熱面的積灰和磨損。由于生物質(zhì)顆粒燃料外帶灰量的影響,使尾部省煤器積灰嚴重,因此省煤器結(jié)構(gòu)由原來的錯列布置改為順列布置。
  為了盡量減少燃料中灰分質(zhì)量分數(shù)變化產(chǎn)生的不利影響,當燃料含灰多時,一般采取放底渣的方式。當生物質(zhì)顆粒燃料含灰少時,靠自身的灰量無法滿足床料循環(huán)的要求,則在運行中一般需要添加床料。所加床料成為循環(huán)物料的主體,且應(yīng)不易被磨損,如采用石英砂、河砂等。
  2.2灰成分的影響
  秸稈灰750℃開始熔融,1000℃后熔融質(zhì)量分數(shù)超過30%,1200℃徹底處于融化狀態(tài)?;业某煞植煌?,則灰的熔點和燒結(jié)溫度也不同,對流化床運行的結(jié)團、結(jié)渣和高溫腐蝕的影響也不同,碳酸化、硫鹽化產(chǎn)物易引起黏結(jié),灰的硬度也不同。表2是對秸稈原料灰熔點及灰成分分析。

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