生物质颗粒燃料特性及锅炉设计

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。生物质颗粒燃料特性及锅炉设计　　【摘要】介绍生物质颗粒的燃料特性，通过研究燃烧特性，提出生物质颗粒燃料锅炉的设计要点及相应的参数。　　【关键词】生物质颗粒燃料；燃料特性；燃烧特性；锅炉设计　　生物质能源资源丰富，是仅次于煤炭、石油和天然气的世界第四大能源。生物质能源通过光合作用可再生，与风能、太阳能等同属可再生能源。　　1.生物质颗粒燃料特性及燃烧特性　　生物质颗粒成型燃料属低炭化度、高挥发份、高含氧物料，是以木屑、

2、秸秆、稻草、稻壳等农林剩余物为原料，在经粉碎、筛选、软化、挤压、烘干等工艺，压缩成颗粒状且质地坚实的成型物，其粒度通常为?6-?15，长度小于30mm，密度/m3，便于贮存和运输。其燃烧特性如下：　　CO2零排放，生物质通过光合作用吸收的CO2量与生物质颗粒燃料完全充分燃烧生成CO2量相当，即CO2零排放。　　S含量是煤的1/10[1]，绝大部分生物质燃料燃烧时SO2的排放浓度非常低，污染物排放水平较低，基本为零[2]，烟气不需脱硫处理。　　N含量低，燃烧过程中生成的NOX较少。　　灰分为烟煤的1/4-1/10，燃烧特性优于煤炭[3]，灰渣量很小，出渣费用低。为了充分发挥“教学点数字教育资源

3、全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　挥发分在350℃时就析出约80%，其中含有大量氢气、甲烷、不饱和烃、一氧化碳等可燃气体，析出及燃烧时间短，只占燃烧时间的10%左右，有利于燃烧。　　在燃料中添加适当的添加剂，能够有效降低生物质颗粒燃料的结渣趋势。　　生物质颗粒燃料具有高效、洁净、点火容易、CO2

4、零排放等优点，中国的生物质资源产量丰富，其中农作物秸秆年产量约为6亿吨左右，而且可再生，生物质颗粒燃料具有极大的发展潜力。　　2.生物质颗粒燃料锅炉设计　　生物质颗粒燃料锅炉专门燃用生物质颗粒成型燃料，生物质颗粒燃料与煤的燃烧机理十分相似，但由于生物质的挥发分析出温度低而易着火，所以生物质颗粒燃料锅炉的燃烧方式、结构等必须有别于燃煤锅炉，设计时主要区别如下：　　炉膛过量空气系数：α=时为好，炉膛空间要比燃煤锅炉大，炉膛容积热负荷取小型室燃炉的下限。　　布置二次风系统：二次风进风口布置在炉墙的不同位置，再以不同的角度向炉内供风，保证主燃区充足的氧气，使燃料挥发分充分燃烧；同时将主燃区火焰向炉膛

5、后部吹，扰动气流，保证燃烧区域有适合的温度水平，延长燃料可燃物与高温烟气在炉内停留时间。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　气体不完全热损失q3：合理配置二次风后，q3取值可以较低值。　　固体不完全热损失q4：生物质颗粒燃料固定碳含量低，在α=时q4在3%左右[4]

6、，远远小于层燃燃煤锅炉的固体不完全燃烧热损失。　　玉米秸秆等生物质燃料灰中SiO2含量高，在设计中受热面结构采用大节距、顺列布置、低烟速、对流受热面布置高效吹灰器等手段，以减少管壁积灰和结渣、减轻磨损，提高对流受热面的使用寿命。　　辅机采用变频电机：鼓、引风机、二次风机、炉排都应采用变频电机，随时调整风量、风压、炉排速度，在燃料层厚度一定的情况下，使生物质颗粒燃料充分燃烧，保证锅炉经济运行。　　料斗处加装易于操作的隔料挡板，在锅炉负荷变小或间歇运行时，关闭挡板隔离料斗与炉膛，防止火床前移，反烧料斗。　　3.结束语　　生物质颗粒燃料锅炉在合适的炉膛过量空气系数、燃烧工况稳定情况下，要比燃煤锅炉

7、的效率高约10%，其结构简单、操作方便、投资和运行费用都相对燃油、燃气锅炉较低。随着环保排放指标的日益严格，大中城市禁煤区不断设立，由于改用燃油、天然气或用电的成本问题，大多数燃煤锅炉用户更倾向于燃生物质的锅炉更新或改造。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了