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      生物質鍋爐燃燒技術

      • 發布時間:2017-11-20
      • 發布者: 百度文庫
      • 來源: 百度文庫
      • 閱讀量:
        生物質燃燒就是燃料在爐膛里,與高溫煙氣結合,產生強烈的氧化還原反應,釋放出熱量。
        
        一、生物質干燥、分解
        1、預熱干燥階段
        在該階段,生物質被加熱,溫度逐漸升高。當溫度達到100℃以上時,生物質表面和顆??p隙的水被逐漸蒸發出來,生物質被干燥,生物質的水分越多,干燥所消耗的熱也越多。
        燃料水分越大爐爐排一次風需要量就越大。
        
        2、熱分解階段
        生物質繼續被加熱,溫度繼續升高,達到一定溫度便開始析出揮發分,就是一個熱分解反應。
        
        3、揮發分燃燒階段
        隨著溫度繼續提高,揮發分與氧的化學反應速度加快,當溫度升到一定高度時,揮發分就連續著火。(跟據連續著火至少需要600℃的爐膛溫度)
        
        4、固定碳燃燒階段
        生物質中的固定碳在揮發分燃燒初期被包圍著,氧氣不能接觸碳的表面,經過一時間后,揮發分的燃燒快要終了時,氧氣接觸到熾熱木炭,就可發生燃燒反應。
        
        此階段發生在爐排中端,屬于典型的擴散燃燒工況。
        
        二、燃盡階段
        固定碳含量高的生物質燃燒時間較長,而且后期燃燒速度更慢,焦炭燃燒的后期過程稱為燃盡階段。此階段一般在火焰中心以上一直到爐膛出口,是一個燃燒溫度場逐漸減弱的過程。
        
        燃盡階段占整個燃燒時間的80%。
        
        三、完全燃燒的條件
        
        1、足夠高的溫度
        足夠高的溫度以保證著火需要的熱量,同時保證有效的燃燒速度。生物質的燃點約為250℃,其溫度的提高有燃燒良好的后續燃料供給,點火過程中熱量逐漸積累,使更多的燃料參與反應,溫度也隨之升 高,當溫度達到800℃以上時,生物質便能很好的燃燒了。
       
        2、合適的空氣量
        若空氣量太少,可燃成分不能充分燃燒,造成不完全燃燒的損失,若空氣量過多,會降低燃燒室的溫度,影響完全燃燒的程度,此外會造成煙氣量大,降低鍋爐熱效率。
        
        3、充分的燃燒時間
        燃料燃燒具有一定的速度,達到最大的燃燒程度,以使燃燒完全需要一定的時間。燃燒調整最大的問題,就是盡量保持燃燒在爐內的停留時間,有了足夠的燃燒時間,才能做到完全燃燒。
        
        4、氧量的及時混入
        一次風的足以吹動、穿透攪拌燃料;二次風強勁,快速進入,在燃燒最劇烈的燃燒中心不能缺氧。
        
        鍋爐燃燒技術在滿足上述四點時,就能夠保證燃燒的良好、完全。
        
        四、鍋爐不完全燃燒
        燃燒產物中,含有大量的可燃物,灰渣發黑,有時可見生料排出。燃燒氣體里含有大量的一氧化碳可燃成分。
        
        引起不完全燃燒的因素下
        
        1、爐堂溫度不夠,一般情況下低于600℃時,就不能建立良好的燃燒結構。
        
        2、所供給的空氣量不能滿足燃料中可燃成分完全燃燒的需要。
        
        3、所供給的空氣量足夠,由于混合接觸不好,燃燒紊亂。
        
        4、出現異常事故。
        
        5、收到基燃料水分太大,水分超過45%以上的燃料很難保證燃料正常。
        
        6、燃料顆粒太大,不利于燃燒反應的進行。
        
        7、燃燒的反應時間不夠,爐排振動幅度過大,間隔過短,燃燒時間短。
        
        8、灰分太大,灰分包裹焦炭顆粒,使燃燒速度緩慢。
        
        9、進料太多,爐排上面料層太厚,氣-固不能良性混合。
        
        10、進料少或者爐排料層蓄熱能力不強
        
        五、生物質層燃技術
        
        1、層燃方式
        生物質平鋪在爐排上,形成一定厚度的燃料層。進行干燥、干餾、還原和燃燒。一次風從下部通過燃料層為燃燒提供氧氣,分配、攪動燃料,可燃氣與二次風在爐排上方空間充分混合燃燒。
        
        采用層燃技術開發生物質能,鍋爐結構簡單、操作方便、投資和運行費用都相對較低。由于鍋爐爐排面較較大,爐排速度可以調整,并且爐膛容積有足夠的懸浮空間,能延長生物質在爐內的停留時間,
        
        有利于生物質的完全燃燒。但生物質燃料的揮發分析出速度很快,燃燒需要補充大量的空氣,如不及時將燃料與空氣相混合,會造成空氣量供給不足,難以保證生物質燃料的充分燃燒,從而影響鍋爐效 率。
        
        層燃爐上部窨布置了二次風、燃盡風。二次風是自由空間氣相燃燒優化中的重要因素,通過對沖和攪伴作用,以實現揮發分和攜帶固體顆粒的充分燃盡。對于揮發發含量高的生物質燃料,二次風布置尤
        
        其重要。二次風所占比例,二次風速、流向及布置位置,對于降低不完全燃燒熱損失,并穩定爐排上的燃燒層影響很大。對于爐排燃燒,大部分生物質燃料的總體過量空氣系為30%,一、二次風的比例一
        
        般為4:6,5:5,二次風一般采用向下傾角度,雙向對沖布置,以利于形成射流的強烈擾動,加強迎火面的燃燒。
        
        由于國內生物質燃料水分高、含灰量大,實際運行中一、二次風率比例可能是5:5或6:4,稱為國情風率,有別于國際燃燒中心實驗室出具的風率值。

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