区域供热锅炉房燃煤改烧生物质颗粒燃料的工艺改造.doc

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区域供热锅炉房燃煤改烧生物质颗粒燃料的工艺改造

【摘要】通过分析区域供热锅炉房燃煤与燃生物质颗粒燃料工艺的不同之处，找出同时适应二种燃料的工艺系统，对原系统工艺提出改造措施，并提出自建生物质颗粒燃料加工厂的方案，使供热成本降低，节能减排，经济效益大增成为现实。

1．前言

生物质燃料作为世界上公认的清洁能源。以其独特的实用性和可再生性被广泛应用。而生物质成型燃料，尤其是颗粒燃料。以其自有的特性及燃烧特性，则大有取代工业锅炉用煤的趋势。为此，对现有区域供热锅炉房燃煤系统工艺进行改造，以适应生物质颗粒燃料的燃烧特性．并对其应用进行经济性分析，则成为供热行业急待研究的课题。本文结合国内外相关资料，对此课题进行初步探讨供同行参考。

2．煤与生物质颗粒燃料特性及燃烧特性的比较

2．1煤与生物质颗粒燃料特性的比较

生物质颗粒燃料的粒度通常为6～15毫米，长度小于30毫米，密度近似于粒煤和沫煤，易于储存与运输。常用的生物质颗粒燃料与我公司常年使用的铁法Ⅱ类烟煤的特性比较见表一。

由表一可以看出(1)密度与煤相差不大。(2)含硫量只是煤的1／lO。(3)灰分大约是煤的1／3～l／7。(4)燃烬率高于煤。(5)挥发分是煤的3倍左右，发热值较煤低。(6)等发热值的颗粒燃料要比煤的单价贵10％～15％。

2．2煤与生物质颗粒燃料燃烧特性的比较

生物质颗粒燃料的特性决定了它的燃烧与煤相比具有它的独特性：(1)挥发分在3500C时就析出约80％．析出时间和燃烧时间短，只占燃烧时间的1／10左右。(2)挥发分逐渐析出和燃完后。剩余物为疏松的焦碳，气流运动会将部分碳粒裹人烟道形成黑絮，所以应控制通风不要过强，以免降低燃烧效率。(3)焦碳燃烧受到灰烬包裹和空气渗透较难的影响。造成灰烬中残留余碳。此时应适当加以捅火，并加强炉排下一次风的供给。

根据生物质成型燃料的燃烧特点．合理的锅炉结构和配风方式是保证燃烬率及锅炉热效率的关键。对于燃煤层燃锅炉改烧生物质颗粒燃料能否成功。则更是关键所在。

2．3燃煤锅炉与燃生物质颗粒燃料锅炉热损失的比较

由文献[3]可以得出这样的结论，燃生物质颗粒燃料的锅炉。当炉膛过量空气系数合适(大约在1．5时)燃烧工况稳定，要比燃煤锅炉的热损失小10％左右，这主要是由燃料特性决定的。其中固体、气体未完全燃烧热损失．散热损失，排烟热损失均有减少。

3．锅炉房工艺系统的改造

3．1燃料储存、输配系统的改造

由于生物质颗粒遇水后潮解。所以要有封闭库房。并根据消防要求，配备必要的消防设施。

目前国内生产的生物质颗粒通常是袋装，有25kg和50kg二种，利用原有输煤系统如斗式提升机．皮带运输机，链式输送机等略做改造均可成袋或散料输送。

3．2除灰渣、除尘及脱硫系统

生物质颗粒燃料的含灰量远远小于煤炭．而且灰渣的特性与煤渣类似，所以现有除渣系统完全可以满足改烧生物质颗粒燃料后的除渣。不必做大的改动，而且日常除渣运行费用应该有所降低。储存最好采用湿法为宜，避免二次扬尘。灰渣作为很好的天然钾肥，还可以销售利用。

由于生物质颗粒燃料的含硫量只有煤的1110。灰分含量只有煤的1／3。1／7，所以现有除尘脱硫装置如果燃煤时达标，就不需对现有设备进行改造．改燃生物质颗粒后排放量更低。这对于燃煤排放物不达标的单位，应该是一个福音。

3．3烟风系统改造

(1)风机变频调速节能是众所周知的，对燃用生物质颗粒燃料更有其独到的作用，它可以随意调整供、引风量及风压、烟压，使燃料充分燃烧。经济运行。

(2)当燃料品种同定后，在负荷一定的情况下，燃料层厚度是不须经常调整的，只须对炉排速度及配风进行调整。所以炉排为变频调速方式对调整燃烧是必须的。能更好的适应不同燃料的燃烧。

(3)增装二次风系统。层燃生物质颗粒燃料的挥发分是煤的几倍，析出和燃烧时间很短．只是整个燃烧时间的1／10左右，且主要是在炉膛空间燃烧，此时单靠从炉排下部供给的一次风是远远不够且不及时的，必须及时向炉膛空间送入适量的空气，保证燃料悬浮燃烧所需的足够氧气。

增装二次风系统时，最好选用变频调速风机。会更加适应燃烧需求。要使二次风进风口布置在炉墙的不同位置，在以不同的角度向炉内供风的同时扰动气流，保证燃烧区域有合适的温度水平，延长可燃物与高温烟气在炉内的停留时间。伸人炉墙，靠近炉膛内壁的送风管．选择陶瓷、铸铁材质的为好，耐热、耐磨，不易损坏。

3．4燃烧方式及燃烧设备改造

(1)层状燃烧改为层状燃烧+悬浮燃烧

适应生物质颗粒燃料燃烧特性，大型锅炉的首选燃烧设备应该是循环流化床，中小型工业锅炉则首推抛煤机倒转炉排。因为它具有层燃+悬浮燃的综合特点。首先由炉前若干个燃料进口角度可调及推煤行程可调的