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生物质锅炉

生物质锅炉 

 

 

       从燃烧机理来看,生物质固体燃料(包括原生生物质与生物质成型燃料等)与煤的燃烧过程非常相似。但生物质的挥发分析出温度比煤低,zui大失重速率也比煤低得多,更易着火燃烧。燃烧特性和煤差异的主要原因是生物质和煤的组成不同。已有经验表明,直接将燃煤锅炉改烧生物质往往效果不佳,会出现炉前热量聚集且不稳定,火焰烧进燃料闸板,易引燃炉前料斗中的燃料,配风不合理时锅炉出现冒黑烟或冒黄烟,热效率低下,环保不佳等问题。应研究生物质燃料和煤的化学组分,找出其中的差异,分析对燃烧特性的影响,并用以指导生物质锅炉的设计。
          生物质固体燃料的含碳量远小于煤,挥发分远高于煤,硫分、灰分也小于煤,密度也比煤小。二者特性差异要点归结如下:

        ⑴生物质燃料的含碳量较少。生物质燃料中含碳量zui高值仅在50%左右,相当于年轻的褐煤。由于固定碳的含量明显低于煤炭,因此,生物质燃料热值较低,且燃烧时间短(不抗烧)。

       ⑵生物质燃料的含氢量稍多,挥发分多。生物质燃料中碳多与氢结合成低分子的碳氢化合物,遇热分解即折出挥发物,所以,生物质燃料易被引燃,燃烧初期,挥发分析出量较大,必须有组织地配合供给空气,保证环境有足够温度,使之完全燃烧。否则易产生镶黑边的火焰。设计生物质燃料锅炉时,对此必须给以重视。

       ⑶生物质燃料含氧量多。生物质燃料含氧量明显多于煤炭,故其热值低,但易于引燃。在燃烧时可相对地减少供给空气量。

       ⑷生物质燃料含硫量低。一般<0。20%,燃烧产物——烟气中的含硫量也较低。

       ⑸生物质燃料灰分少。生物质燃料的灰分含量比煤低,且密度小,易被风吹起。

       ⑹生物质燃料密度小。生物质燃料的密度明显地较煤炭低,质地比较疏松,燃料易于燃烧和燃尽,灰烬中残留的碳量较燃用煤炭少。

       比较了生物质与煤的特性差异,提出设计生物质工业锅炉应注意如下问题:

       1) 生物质燃料的密度小,结构比较松散,挥发分含量高。挥发分的快速析出,既要求燃烧室必须有足够的容积和一定的拦火措施,以便有必需的燃烧空间和燃烧时间。

       2)合理配风是生物质燃料完全燃烧的关键之一。空气量的多少、恰当的配风部位是完全燃烧的保证。

       3)挥发分逐渐析出和燃尽后,燃料的剩余物为疏松的焦碳,气流运动会将一部分碳粒裹入烟道,形成黑絮,此时过强的通风会降低燃烧效率,应有对供风有效控制的措施。

       4) 焦碳的燃尽受灰烬包裹、空气渗透较难的影响,易造成灰烬中残留余碳的增加。此时若能适当翻动渣层,或加强炉蓖通风,可完善焦炭的燃尽程度,减少炉渣含碳量。

       5)农作物颗粒燃料灰熔低,多在1198~1213℃之间,属于易熔性灰,因此在燃烧过程中容易结渣,而且灰分相对较高。应研究开发具有破渣、清灰机构的生物质成型燃料燃烧器,以适应我国秸秆类生物质成型燃料。                

 

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