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生物质与炉渣混燃循环流化床锅炉设计构想 链接：/tech/94107.html 来源：中国新能源网 生物质与炉渣混燃循环流化床锅炉设计构想 1 2 齐小顺 ，赖春阳 (1.鑫华新锅炉制造有限公司，河北 高碑店 074000；2.黑龙江省特种设备检验研究院，黑龙江 哈尔滨 150036) 摘要：目前生物质工业锅炉多采用层燃方式，生物质燃料灰熔点较低，灰成分碱金属含量高，结渣、受热面积灰、 腐蚀等情况比较严重，制约层燃生物质锅炉的发展。另外在工业锅炉占很大份额的燃煤层燃炉炉渣含碳量普遍高于20 %，造成能源浪费。本文根据生物质燃料以及层燃炉渣的特点，提出燃用生物质与层燃炉渣混合燃料循环流化床锅炉 的设计构想。通过合理的燃料配比提高生物质燃料灰熔点，稳定流化床循环物料，采取一定措施减少碱金属的升华和 尾部受热面积灰、腐蚀。并对其在小型工业锅炉应用的“节能减排”效果进行了预测。 0引言 随着节能减排工作的广泛开展，使用农作物秸秆、稻壳等生物质能源作为主要燃料的供热设备日益增多。国家陆续 出台了相应的激励政策，鼓励燃用相对清洁的可再生生物质能源。国家发改委2007年8月公布的《可再生能源中长期 发展规划》中指出：全国农作物秸秆年产生量约6亿吨，除部分作为造纸原料和畜牧饲料外，大约3亿吨可作为燃料使 用，折合约1.5亿吨标准煤。秸秆燃烧利用前景广阔。 目前生物质能的燃烧利用有气化、层燃、流化床燃烧等方式。一般的生物质气化过程中产生大量的水汽、焦油，清 理困难，且整个气化系统能耗较高、效率较低，而且生物质气化产物主要为CO，使用过程中易造成事故；目前应用 较多的层燃生物质锅炉主要存在炉渣含碳量高、结渣、腐蚀等问题；循环流化床(CFB)锅炉燃烧生物质时由于生物质 燃料的灰分普遍较低，如果运行过程中辅助床料补充不及时会骤然降低炉膛内部物料浓度，使炉膛高度方向的温差加 大，灰循环被切断，流化床将无法运行，所以在流化床中燃烧生物质时以适当掺加其他高灰分燃料混烧为宜。 链条炉排是工业锅炉最常用的燃烧设备，国内已有相当丰富的制造和运行经验，这种燃烧设备对负荷变化和间歇运 行的适应性强，符合小型锅炉房负荷多变的特点。但是链条炉排的着火条件不好和区段性燃烧，限制了它的煤种适应 性和燃烧效率，当燃用难着火、难燃尽的燃料时，链条炉排上的燃烧工况就会恶化，造成炉渣含碳量高，炉渣含碳量 高已成为制约层燃炉效率提高的瓶颈，一般层燃炉炉渣含碳量为20%~30%，甚至能达到30%以上。 本文提出一种新的构思，将层燃炉的炉渣和生物质燃料在同一循环流化床内燃烧。用层燃炉的炉渣帮助生物质燃料 建立良好的循环，保证锅炉的正常运行，同时又使层燃炉的炉渣进一步燃烧，降低炉渣含碳量。 1燃料特性 1.1生物质燃料特性 以北方地区常用的玉米秸秆成型燃料和稻壳为例，给出生物质燃料的特性，见表1。 生物质与炉渣混燃循环流化床锅炉设计构想 链接：/tech/94107.html 来源：中国新能源网 生物质与炉渣混燃循环流化床锅炉设计构想 链接：/tech/94107.html 来源：中国新能源网 2锅炉结构 锅炉主要由流化装置、炉膛水冷壁、高温旋风分离器、U型返料器、对流管束、省煤器等部件组成。锅炉采用双级 配风，一次风从炉膛底部布风板风帽进入炉膛，二次风从卫燃带下部进入炉膛，一、二次风配比为1：1。炉膛下部卫 燃带以及密相区覆盖有耐火防磨材料，密相区无受热面，稀相区除卫燃带外的四周布置光管水冷壁，经旋风分离器的 烟气进入对流受热面，锅炉尾部竖井烟道布置铸铁省煤器。 3设计需要考虑的特殊问题 3.1防止结渣 流化床可控制在800~850℃的较低温度范围高效燃烧，且炉膛内温度场分布较均匀，大大减少了熔渣生成量，从而 避免生物质由于燃烧温度高而烧结。另外，层燃炉渣 中有大量AlO 2 3 、MgO等高熔点物质，生物质与炉渣按一定配比混燃可以改善混合燃料中的Si、Al配比，可以在一定程度上提高生物 质燃料灰熔点，有利于控制床内聚团、结渣。 3.2组织燃烧 由表1可知秸秆类生物质燃料普遍的特点是挥发分很高，一般情况下植物秸秆、木材干