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影响生物质锅炉燃烧过程的原因有哪些

导读:影响生物质锅炉燃烧过程变量的问题。我找到了一些相关的信息供大家一起讨论。如果朋友有不同的意见,请随时提出来!让我们一起学习,一起进步!生物质锅炉燃烧过程变量问题 不同燃料的含水量差异很大,取决于燃料类型和储存方法。为了保持生物质锅炉燃料的燃烧稳定性,有必要在使用前对其进行干燥

发布日期2020-08-19浏览量18

   影响生物质锅炉燃烧过程变量的问题。我找到了一些相关的信息供大家一起讨论。如果朋友有不同的意见,请随时提出来!让我们一起学习,一起进步!

生物质锅炉燃烧过程变量问题

      不同燃料的含水量差异很大,取决于燃料类型和储存方法。为了保持生物质锅炉燃料的燃烧稳定性,有必要在使用前对其进行干燥(条件允许时应增加干燥棚)。含水量的增加会降低炉膛的蓄热温度,增加燃烧室中燃料的不完全燃烧。含水量过高是国能生物质电厂无法负荷的主要原因。水多的燃料很难着火,这影响了燃烧速度,降低了炉内温度,增加了机械和化学不完全燃烧的热量损失。在燃烧过程中,水的蒸发和汽化消耗了大量的汽化热。
     燃烧后高水分燃料的烟气量较大(水变成蒸汽的量增加了1200倍)。由于出口烟气温度约为130℃,烟气热量损失较大(这一现象可通过烟囱排气观察到,并观察到大量乳白色气体),锅炉热效率较低。此外,随着烟气量的增加,引风机消耗的电能也增加,引风机功率增加,使得烟气流速加快,燃烧上升。难以构建合理的燃烧条件和保证炉排的燃烧功率平衡(无法支撑底火)。
     随着烟气流速的加快,烟气的带灰量也随之增加,加速了炉膛后部受热面的磨损。
(1)较高的热值(湿基)。指单位时间内1kg燃料完全燃烧释放的总热量,单位为MJ/kg。
(2)低热值(干基)。是除去燃烧过程中产生的汽化潜热(水蒸气)而释放的热量,单位为兆焦耳/千克。
(二)影响热值的因素
     影响热值的一般因素是燃料中的水分、灰分和杂质,这些也是国内生物质发电厂普遍存在的问题(如果燃料中水分和灰分超标的问题得不到解决,生物质发电企业的发展将十分困难)。过长过湿的燃料在取料机和给料机中被堵塞,不能在炉排上完全燃烧,增加了不完全燃烧损失(因为电厂燃料的灰分含量通常在40%以上,不能长时间承受高负荷)。
三.过量空气系数
    理论空气量与实际空气量之比称为过量空气系数。
    生物质锅炉的过量空气系数应大于1,通常大于1。25、确保助燃空气和可燃物充分混合。
过量空气系数遵循煤粉锅炉的数据,目前还没有权威的说法。由于生物质挥发分高、燃烧速度快,实际锅炉燃烧应是富氧燃烧。
     过量空气系数主要由二次空气提供。实践证明,上部二次风应尽可能大,过热器不应超温,以利于燃烧条件的构建和燃料的燃尽。实验表明,生物质锅炉的氧含量在任何时候都应大于3%,当炉膛温度能保持较高时,氧含量能保持在3% ~ 5%,才能完全燃烧。由于生物质颗粒不均匀,燃烧区域不同,富氧燃烧已成为生物质锅炉区别于煤粉锅炉的显著特征(国内电厂前后二次风超过40%,含氧量为5%,燃烧条件良好,过热器区域灰白色,可作为国内生物质锅炉燃烧的模型;丹麦生物质锅炉一次风和二次风的比例为:黄秸秆锅炉3:7,灰秸秆锅炉4:6。然而,大多数家用生物质锅炉没有按照这种方式处理,这主要是由于家用燃料质量差以及水分和灰分含量高。许多生物质锅炉的空气比已经变为5:5或8:2。特别是,如果黄杆锅炉一次风消耗少,就不可能浮起厚床,降低床的厚度,炉内蓄热也不能满足高负荷。
四,气温
   生物质发电厂锅炉热风采用除氧器水加热空气的方法。因此,有必要尽可能提高空气温度,以促进炉排高端的燃烧。
.燃料类型
    不同燃料的不同特性影响燃烧过程,其中主要影响因素是燃料成分、挥发分和固定碳含量、热性能、密度、孔隙率、尺寸和活性表面等。燃料成分随燃尽程度不断变化。与煤相比,生物质锅炉燃料通常具有较高的挥发分和较低的固定碳含量,是一种高活性燃料。然而,不同生物质燃料的挥发分含量不同,这影响了燃料的热性能。各种生物质燃料的小化学结构和化学键也影响燃料的热性能。这表明挥发分析的规律明显不同。不同生物质燃料的密度也大不相同,例如树皮和稻壳的密度就大不相同。燃料的高密度影响单位燃烧室容积和燃料的燃烧特性。孔隙率影响燃料的反应性(单位时间的质量损失)和挥发分析的速率。特别是当粉状燃料燃烧时,烟气携带大量颗粒,小颗粒在燃烧室中的停留时间短。如果火焰不能被抑制,必然会引起火焰上升,化学不完全燃烧的热量损失会增加,引风机叶轮会磨损。某生物质发电厂调试期间,稻壳燃烧,锅炉引风机叶轮在一个月内磨损。
六.燃烧温度
      燃烧温度是生物质锅炉燃烧的基础。如果燃烧温度不够,就不能形成燃烧的最优化,也不能保证完全燃烧。强化锅炉燃烧的三大理论如下:
(1)强化燃烧的初始阶段。
(2)加强高温烟气与燃料之间的对流传热。
(3)提高燃料燃烧过程中还原性气氛的高浓度积累。
不管你烧什么燃料,你都须设法保持炉温。如果炉温低于850℃,就不能形成强化燃烧。
试验表明,炉膛温度在400℃以上的锅炉能够成功点火,炉膛温度在600℃以上的锅炉能够形成连续燃烧,炉膛温度在850℃以上的锅炉能够形成强化燃烧。
七,随风
    有效的配风是生物质锅炉燃烧的关键,一次风可以吹动燃料,增加间隙着火面积;二次空气抑制火焰形成强化燃烧。为了延长燃烧时间,保持炉温,减少不完全燃烧热损失(推荐一个生物质发电厂的配风参数,以30MW负荷为例,锅炉总风量为7.5kPa,一次风高端为5o%,中间为60%,低端为30%,前后墙二次风为50%,助燃风为20%)。

生物质锅炉燃烧调节方法

1.生物质在振动炉排上的燃烧过程
生物质燃烧通常可分为三个阶段,即预热和点火阶段、挥发物燃烧阶段和碳燃烧阶段。生物质在振动炉排上的燃烧过程分为预热干燥区、燃烧区和燃尽区,分别对应振动炉排的高、中、低端。根据各区的燃烧特点,各区所需风量不同,预热干燥区和燃尽区风量较小,燃烧区风量较大。振动炉排锅炉中燃料颗粒的燃烧可分为两种类型:大颗粒在炉排上燃烧,而小颗粒在气力输送过程中悬浮在炉排上部空间。
2.生物质在炉排上完全燃烧的条件
炉内良好燃烧的标志是尽可能接近完全燃烧而不在炉内结渣,同时保证更快的燃烧速度和获得较高的燃烧效率。
(1)充足的供应和适当的空气量
如果过量空气系数太小,即空气供应不足,将增加固体不完全燃烧的热损失q4和可燃气体不完全燃烧的热损失q3,并降低燃烧效率。如果过量空气系数过大,会降低炉温,增加不完全燃烧的热损失。过量空气系数使q2+q3+q4之和小。
(2)适当提高炉温
根据阿伦尼乌斯定律,燃烧反应速率与温度呈指数关系。在保证炉膛不结渣的前提下,尽量提高炉膛温度。
(3)炉内扰动和混合良好
在点火和燃烧阶段,空气和燃料应充分混合,在燃尽阶段,应加强扰动混合。
(4)燃料在炉排和炉膛中有足够的停留时间
(5)保持合理的火焰前锋位置。火焰前缘应位于高端炉排和中间炉排之间的区域,炉排上的火焰饱满度良好。
3.振动炉排锅炉的燃烧调节方法
(1)调整振动炉排的振动频率和振动周期(振动时间和停止时间)
振动炉排的振动频率一般不随负荷的变化而调整,通过观察低端炉排挡灰板处的积灰厚度来确定振动频率。当燃料的粒度、水分和负荷变化时,只调整振动时间和停止时间,但振动频率一般不调整。

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