節(jié)能減排生物質(zhì)鍋爐技術(shù)

時間：2022-04-07作者：太原鍋爐集團有限公司瀏覽：387

1生物質(zhì)鍋爐


生物質(zhì)的固有特性注定了其在燃燒過程中所析出的揮發(fā)物的燃燒對生物質(zhì)固態(tài)層的燃燒起到制約作用，固態(tài)層燃料氧化（燃燒）反應(yīng)過程中的次級反應(yīng)，即一氧化碳和二氧化碳的產(chǎn)生以及一氧化碳的氧化反應(yīng)和二氧化碳的還原反應(yīng)，都不利于固態(tài)層和生物質(zhì)顆粒的燃燒。鑒于以上情況，“臥式生物質(zhì)鍋爐”在爐膛結(jié)構(gòu)上作了特殊處理，使生物質(zhì)在爐膛內(nèi)的燃燒分區(qū)域進行，即使固態(tài)層（含生物質(zhì)顆粒）與生物質(zhì)揮發(fā)物的燃燒在同一爐膛的不同空間進行，并使其二者均按照各自的燃燒特點及與此相適應(yīng)的燃燒方式燃燒，達到完全燃燒或接近完全燃燒的高效節(jié)能效果。


2節(jié)能減排生物質(zhì)鍋爐技術(shù)


2.1鍋爐燃燒的基本原理


鍋爐采用無焰燃燒的方式，由生物質(zhì)倒置層燃鍋爐的進料口填裝生物質(zhì)原料至燃燒室底面的爐箅，裝滿后將爐蓋封閉好，在爐箅下面點火，燃燒層在燃料的底部，爐體大部封閉，只有底部供風，排煙口位于燃燒室下部，使燃料始終處于無焰低氧燃燒狀態(tài)，燃燒層在無焰燃燒時產(chǎn)生的煙氣彌漫在燃燒層上部和儲料倉內(nèi)，較進一步促使燃燒室實現(xiàn)無焰低氧燃燒。通過調(diào)整進風可以控制燃燒層的厚度，以及通過調(diào)整排煙控制閥控制燃燒速度等方式可以調(diào)節(jié)鍋爐出水溫度。


2.2特點


2.2.1簡單實用的爐體結(jié)構(gòu)


生物質(zhì)倒置層燃鍋爐采用立式筒狀的爐體結(jié)構(gòu)，自上而下分別為儲料層、烘干預(yù)熱層、燃燒層、余燼層及底部灰層，燃燒層位于燃料底部。未燃燒的燃料會在重力作用下于燃燒層繼續(xù)燃燒，燃燒灰燼會從爐箅上自行落于灰箱內(nèi)，*實時填料和除渣，結(jié)構(gòu)簡單實用。


2.2.2新型無焰低氧層燃燃燒方式


燃燒層始終處于燃料底部，實現(xiàn)了在燃料底部層燃的一種新型燃燒方法。由于燃料經(jīng)煙氣預(yù)熱，形成了煙氣與反應(yīng)物的劇烈混合，且爐體上部完全封閉，底部受供氧量限制，使得燃料始終處于無焰低氧燃燒狀態(tài)。


2.2.3廣泛的燃料選擇


可利用農(nóng)作物的秸稈、根莖、谷殼以及野地里生長的雜草、樹葉等為燃料，做冬季取暖使用，實現(xiàn)變廢為寶。


2.3生物質(zhì)顆粒燃料在工業(yè)鍋爐的燃燒應(yīng)用


生物質(zhì)顆粒燃燒的鍋爐型式主要為流化床鍋爐和層燃鍋爐。流化床生物質(zhì)鍋爐受熱面容易磨損，且運行成本較高，而采用層燃技術(shù)開發(fā)的生物質(zhì)顆粒鍋爐，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，投資和運行費用都相對較低，因而受到很多小企業(yè)的青睞，較近，國內(nèi)許多研究單位根據(jù)所使用的生物質(zhì)燃料的特性，開發(fā)出了各種類型生物質(zhì)層燃爐。近年來隨著環(huán)保要求的不斷提高，燃煤工業(yè)鍋爐改造燃生物質(zhì)顆粒層燃工業(yè)鍋爐的例子在一些地方日益增多，以生物質(zhì)顆粒為燃料的層燃鍋爐在未來開發(fā)利用空間巨大。以生物質(zhì)顆粒為燃料的常見層燃工業(yè)鍋爐系統(tǒng)包括給料系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、吹灰系統(tǒng)、煙風系統(tǒng)和自控系統(tǒng)。給料系統(tǒng)由料倉、振動給料器、螺旋給料機等部件組成。生物質(zhì)顆粒燃料通過皮帶運輸機轉(zhuǎn)存到料倉中，然后通過螺旋給料機由螺旋給料管輸送到爐膛燃燒。燃燒系統(tǒng)由燃燒器、風機、點火器等部件組成。生物質(zhì)顆粒燃料含有較高的揮發(fā)分，當爐膛內(nèi)溫度達到其揮發(fā)分的析出溫度時，在給風的條件下啟動點火器燃料就能夠迅速著火燃燒，可通過給料量的調(diào)整來進行調(diào)整和控制鍋爐負荷。燃燒后的煙氣通過爐膛進入對流煙道進行換熱，然后進入除塵器進行凈化處理，最后排出完成整個燃燒和傳熱過程。


3生物質(zhì)燃料鍋爐系統(tǒng)控制策略


3.1鍋爐汽包水位控制


工業(yè)鍋爐汽包水位是鍋爐運行中一個重要的監(jiān)控參數(shù)，它間接反映了鍋爐蒸汽負荷與進水量之間的平衡關(guān)系，維持正常汽包水位是保證鍋爐和汽輪機安全的首要和必要條件。由于蒸汽負荷變化及給水壓力波動，鍋爐存在“虛假水位”的現(xiàn)象。水位過高會影響鍋爐的汽水分離，產(chǎn)生蒸汽帶液現(xiàn)象；水位過低，則可造成水的急速蒸發(fā)，使汽水自然循環(huán)破壞，嚴重時會導致鍋爐損壞或爆炸，因此水位過高和過低都是不允許的，必須對鍋爐的水位進行實時控制。


3.2鍋爐過熱蒸汽溫度控制


過熱蒸汽溫度是運行控制中的重要參數(shù)之一。蒸汽溫度過高可能會造成過熱器、蒸汽管道和汽輪機的高壓部分金屬損壞，影響安全運行；過熱蒸汽溫度過低，會引起電廠熱耗上升，并使汽輪機軸向推力增大而造成推力軸承過載，還會引起汽輪機末級蒸汽濕度增加，從而降低汽輪機的內(nèi)效率，加劇對葉片的侵蝕。同時也會降低全廠熱效率（一般主蒸汽溫度降低5～10度，熱效率降低1%）。因此，在鍋爐運行中，必須保證過熱汽溫穩(wěn)定在規(guī)定值附近，并使過熱器管壁溫度不**過允許的工作溫度。


生物質(zhì)能源是一種理想的可再生資源。對于我國目前的國情來說，大力發(fā)展可再生資源的開發(fā)和利用，是實現(xiàn)節(jié)能減排、實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要，無論是從環(huán)境角度、資源角度都有著深遠的意義。





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