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生物质锅炉燃烧技术

  • 发布时间:2017-11-21
  • 发布者: 百度文库
  • 来源: 百度文库
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  生物质燃烧就是燃料在炉膛里,与高温烟气结合,产生强烈的氧化还原反应,释放出热量。
  
  一、生物质干燥、分解
  1、预热干燥阶段
  在该阶段,生物质被加热,温度逐渐升高。当温度达到100℃以上时,生物质表面和颗粒缝隙的水被逐渐蒸发出来,生物质被干燥,生物质的水分越多,干燥所消耗的热也越多。
  
  燃料水分越大炉炉排高端一次风需要量就越大。
  
  2、热分解阶段
  生物质继续被加热,温度继续升高,达到一定温度便开始析出挥发分,就是一个热分解反应。
  
  3、挥发分燃烧阶段
  随着温度继续提高,挥发分与氧的化学反应速度加快,当温度升到一定高度时,挥发分就连续着火。(跟据连续着火至少需要600℃的炉膛温度)
  
  4、固定碳燃烧阶段
  生物质中的固定碳在挥发分燃烧初期被包围着,氧气不能接触碳的表面,经过一时间后,挥发分的燃烧快要终了时,氧气接触到炽热木炭,就可发生燃烧反应。
  
  此阶段发生在炉排中端,属于典型的扩散燃烧工况。
  
  二、燃尽阶段
  固定碳含量高的生物质燃烧时间较长,而且后期燃烧速度更慢,焦炭燃烧的后期过程称为燃尽阶段。此阶段一般在火焰中心以上一直到炉膛出口,是一个燃烧温度场逐渐减弱的过程。
  
  燃尽阶段占整个燃烧时间的80%。
  
  三、完全燃烧的条件
  
  1。足够高的温度
  足够高的温度以保证着火需要的热量,同时保证有效的燃烧速度。生物质的燃点约为250℃,其温度的提高有燃烧良好的后续燃料供给,点火过程中热量逐渐积累,使更多的燃料参与反应,温度也随之升
  
  高,当温度达到800℃以上时,生物质便能很好的燃烧了。
  
  2、合适的空气量
  若空气量太少,可燃成分不能充分燃烧,造成不完全燃烧的损失,若空气量过多,会降低燃烧室的温度,影响完全燃烧的程度,此外会造成烟气量大,降低锅炉热效率。
  
  3、充分的燃烧时间
  燃料燃烧具有一定的速度,达到最大的燃烧程度,以使燃烧完全需要一定的时间。燃烧调整最大的问题,就是尽量保持燃烧在炉内的停留时间,有了足够的燃烧时间,才能做到完全燃烧。
  
  4、氧量的及时混入
  一次风的足以吹动、穿透搅拌燃料;二次风强劲,快速进入,在燃烧最剧烈的燃烧中心不能缺氧。
  
  锅炉燃烧技术在满足上述四点时,就能够保证燃烧的良好、完全。
  
  四、锅炉不完全燃烧
  燃烧产物中,含有大量的可燃物,灰渣发黑,有时可见生料排出。燃烧气体里含有大量的一氧化碳可燃成分。
  
  引起不完全燃烧的因素下
  
  1、炉堂温度不够,一般情况下低于600℃时,就不能建立良好的燃烧结构。
  
  2、所供给的空气量不能满足燃料中可燃成分完全燃烧的需要。
  
  3、所供给的空气量足够,由于混合接触不好,燃烧紊乱。
  
  4、出现异常事故。
  
  5、收到基燃料水分太大,水分超过45%以上的燃料很难保证燃料正常。
  
  6、燃料颗粒太大,不利于燃烧反应的进行。
  
  7、燃烧的反应时间不够,炉排振动幅度过大,间隔过短,燃烧时间短。
  
  8、灰分太大,灰分包裹焦炭颗粒,使燃烧速度缓慢。
  
  9、进料太多,炉排上面料层太厚,气-固不能良性混合。
  
  10、进料少或者炉排料层蓄热能力不强
  
  五、生物质层燃技术
  1、层燃方式
  
  生物质平铺在炉排上,形成一定厚度的燃料层。进行干燥、干馏、还原和燃烧。一次风从下部通过燃料层为燃烧提供氧气,分配、搅动燃料,可燃气与二次风在炉排上方空间充分混合燃烧。
  
  采用层燃技术开发生物质能,锅炉结构简单、操作方便、投资和运行费用都相对较低。由于锅炉炉排面较较大,炉排速度可以调整,并且炉膛容积有足够的悬浮空间,能延长生物质在炉内的停留时间,
  
  有利于生物质的完全燃烧。但生物质燃料的挥发分析出速度很快,燃烧需要补充大量的空气,如不及时将燃料与空气相混合,会造成空气量供给不足,难以保证生物质燃料的充分燃烧,从而影响锅炉效
  
  率。
  
  层燃炉上部窨布置了二次风、燃尽风。二次风是自由空间气相燃烧优化中的重要因素,通过对冲和搅伴作用,以实现挥发分和携带固体颗粒的充分燃尽。对于挥发发含量高的生物质燃料,二次风布置尤
  
  其重要。二次风所占比例,二次风速、流向及布置位置,对于降低不完全燃烧热损失,并稳定炉排上的燃烧层影响很大。对于炉排燃烧,大部分生物质燃料的总体过量空气系为30%,一、二次风的比例一
  
  般为4:6,5:5,二次风一般采用向下倾角度,双向对冲布置,以利于形成射流的强烈扰动,加强迎火面的燃烧。
  
  由于国内生物质燃料水分高、含灰量大,实际运行中一、二次风率比例可能是5:5或6:4,称为国情风率,有别于国际燃烧中心实验室出具的风率值。

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