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江苏生物质成型燃料锅炉热效率的提高

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江苏生物质成型燃料锅炉热效率的提高

发布日期:2018-03-21 作者: 点击:

   1导语  

  跟着近年来农村经济不断发展,很多剩余秸秆被遗弃在田间地头,有些区域乃至将剩余秸秆在田间地头燃烧,既浪费资源,又引起了严峻的空气污染[1]。而假设将农作物秸秆用机械加压的办法揉捏成质地细密、形状规则的成型燃料,则贮存运送便当,且燃烧特性比原生物质有较大改进。另一方面,现在大中城市已根本吊销2t以下的燃煤锅炉,这些锅炉要继续运用就必须改用清洁燃料。尽管改用油可防止此问题,但油本钱的较高,给企业带来了严峻的经济负担,而生物质成型燃料的本钱较低,因此将生物质成型燃料用于原有的锅炉,不只可以延伸这些小锅炉的运用寿数,而且为生物质成型燃料的清洁运用供应了时机[2]。 

  因此,生物质成型燃料有较好的运用前景。近年来有许多科研单位根据生物质成型燃料的特征,规划符合其燃烧特性的燃烧设备。盘绕这些生物质成型燃料锅炉的规划和试验,研讨者提出了许多前进生物质成型燃料锅炉热效率的办法,本文将这些发展进行了的整理,总结出了较完好的前进生物质成型燃料锅炉热效率的原则,有助于生物质成型燃料锅炉的高效运用[3]。在介绍前进热效率之前,有必要先对生物质成型燃料的特征进行说明。 

  2生物质成型燃料的特征  

  由于生物质成型燃料的蒸腾分远高于煤,而固定碳远低于煤。由于生物质成型燃料蒸腾分较多且逸出速度较快,因此易于燃烧,但其含碳量少,不耐烧,因此易形成供氧量先缺乏后过剩的问题,因此生物质成型燃料需求选用分步燃烧以缓解燃烧速度,以到达供氧量和需氧量的平衡[4]。其他,由于生物质成型燃料的结渣问题较为严峻,刘圣勇等[5]采生物质成型燃料双层炉排燃烧设备,研讨了断渣率与炉膛空气过量系数、炉膛温度、燃料粒径和燃料层厚度等要素的联络,结果表明:燃料燃烧时,铁在氧化层中以Fe3+方法存在,由于Fe3+的共熔体的灰熔点高于1500℃,不易结渣,而铁在恢复层中以Fe2+方法存在,Fe2+的共熔体熔点低,易结渣;结渣率跟着炉膛空气过量系数、炉膛温度、燃料粒径和燃料层厚度等要素的增大而增大,为使结渣率较低,应坚持炉膛过剩空气系数为1.5以下,炉温为984℃以下。 

  3生物质成型燃料锅炉热效率的前进  

  已有的试验结果表明[4,6-8],生物质成型燃料锅炉的热丢掉首要为排烟丢掉和散热丢掉,不完全燃烧丢掉较少,因此前进锅炉的热效率首要从下降排烟丢掉和散热丢掉着手。 

  从河南农业大学的I型生物质成型燃料锅炉的热丢掉数据中可看出[4]:排烟丢掉较高的首要原因是排烟温度较高(225℃),其他根据生物质燃烧特性好的特征,经过恰当下降过剩空气系数也可下降排烟丢掉;散热丢掉较高的原因是炉膛特别是上炉膛温度偏高,原因可能是辐射受热面积偏小。针对这两个问题,河南农业大学进行了以下改进[9]:(1)为下降排烟温度,将对流受热面置于上锅筒内,这样扩展了水容量,增加了烟道长度,使烟气和水充分换热,一同下降了炉膛过剩空气系数(1.2降为1.0);(2)为下降炉膛温度,下降了规划炉排面积热强度(430kW/m2降为350kW/m2)和规划炉膛容积热负荷(380kW/m2降为348kW/m2),为进一步下降上炉膛温度,将I型的水箱改为上下两个锅筒,上锅筒部分置于上炉膛的上方,增加辐射受热面积。试验结果表明:II型锅炉与I型锅炉比较,排烟温度由225℃下降到196℃,排烟丢掉由11.5%下降到9.76%,散热丢掉由5.5%下降到4.41%,热效率由81.2%前进到84.3%,且排烟浓度和有害气体排放量均有所下降。 

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