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生物质颗粒对生物质锅炉的影响

来源:河南景宇热能/时间:2018-09-06/阅读:

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1、生物质颗粒燃料特性
  燃料特性主要包括:水分质量分数、挥发分质量分数、元素成分、发热量、灰分质量分数及其成分、颗粒粒径的分布、破碎特性、密度等几个方面。生物质颗粒燃料的特殊性主要表现在以下几个方面:
1)生物质颗粒燃料挥发分高,析出温度低,且析出过程短。
2)水分质量分数多变,高水分对燃烧的初始阶段影响很大。
3)生物质燃烧后灰分少,灰的质地松软。
4)生物质颗粒燃料的半焦活性高,燃尽快。
5)生物质颗粒燃料的硫质量分数低,污染物排放质量浓度低。
6)多数一年生草本类生物质钾、氯质量分数高。
2、生物质颗粒燃料特性对锅炉的影响
  燃料特性对锅炉的影响主要体现在:着火的难易、燃烧的稳定性、结渣和黏结、成灰的特性及炉内灰的质量浓度分布、燃烧效率、污染物排放、受热面布置、破碎系统的选取、辅机的选用。
  生物质生物质燃烧过程:首先是燃料颗粒得到高温床料的加热并干燥;然后是燃料热解及挥发分燃烧;接着是某些颗粒会发生膨胀和一级破碎;最后是焦炭燃烧并伴随磨损现象。
  生物质颗粒燃料特别易燃,挥发分燃烧在短时间内完成(约3s)。半焦燃烧主要阶段在燃料入炉后8~10s,半焦的基本燃尽需要45~50s,因此生物质在炉膛的燃烧过程和煤的燃烧过程在发生时间、燃烧历程等方面有着显著的区别。
  2.1灰分质量分数的影响
  生物质需要大量的床料颗粒在循环回路中循环,使得热量分布更加均匀,传热更快,燃烧更充分。
  2.1.1对燃烧的影响
  灰分质量分数的增加使锅炉物料循环量增加,使炉膛燃烧温度下降,特别对采用中温分离的生物质锅炉尤为明显。采用中温分离的生物质生物质锅炉,一般情况下返料温度在620℃左右,而当含灰量大大增加时,会使返料温度低于550℃,从而使炉膛温度迅速降低,有时甚至造成炉膛灭火事故。
  2.1.2对负荷的影响
  烟气中灰分质量浓度对生物质锅炉炉膛的传热系数影响很大,当灰分质量浓度增加时,水冷壁的对流和辐射传热系数都将增加,因此灰分质量浓度作为调节负荷与床温的手段被广泛采用。
  2.1.3对料层的影响
  在生物质锅炉运行中维持床高的相对稳定十分重要。床层过高、过低都会影响流化质量,引起结焦。
  2.1.4对尾部受热面布置的影响
  燃料灰分质量分数影响烟气中飞灰质量浓度,从而影响尾部受热面的积灰和磨损。由于生物质颗粒燃料外带灰量的影响,使尾部省煤器积灰严重,因此省煤器结构由原来的错列布置改为顺列布置。
  为了尽量减少燃料中灰分质量分数变化产生的不利影响,当燃料含灰多时,一般采取放底渣的方式。当生物质颗粒燃料含灰少时,靠自身的灰量无法满足床料循环的要求,则在运行中一般需要添加床料。所加床料成为循环物料的主体,且应不易被磨损,如采用石英砂、河砂等。
  2.2灰成分的影响
  秸秆灰750℃开始熔融,1000℃后熔融质量分数超过30%,1200℃彻底处于融化状态。灰的成分不同,则灰的熔点和烧结温度也不同,对流化床运行的结团、结渣和高温腐蚀的影响也不同,碳酸化、硫盐化产物易引起黏结,灰的硬度也不同。表2是对秸秆原料灰熔点及灰成分分析。

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