一台湿背式燃油锅炉改烧生物质燃料的实践

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1、第-作者：李广东（1967-）,1989年7月毕业于江苏化工学院，高级工程师,锅炉、压力容器检验师。现从爭承压类设备的检验工作。文章编号:1004-8774(2012)03-434)3一台湿背式燃油锅炉改烧生物质燃料的实践李广东'，常小芳I,周中健2（1•江苏省特种设备检验研究院连云港分院，江苏连云港222004;PracticeonUsingBiomassFuelforAWet-backOil-firedBoilerLIGuang-dong1,CHANGXiao-fang1,ZHOUZhong-jian2(1.LianyungangBranchofJiangsuSpecial

2、EquipmentInspectionInstitute,Lianyungang2220041China:2TheQualityTechnicalSupervisionBureauofGuannan,Lianyungang222500,China)摘耍：针对生物质燃料的燃烧特性和湿廿式燃油锅炉的结构特点，对燃油锅炉运行系统进行改适使Jt•燃烧生物质燃料，分析改造措施和改造后的使用运行悄况，提出运行要求，评估改造的经济性。关键词：燃油锅炉；生物质燃料；节能改造；效益中图分类号：TK229.92;TK229.7文献标识码：B0前言连云港灌南农业开发区内，有60余家食用菌牛产厂，每年

3、产生数万吨的生物质废料（食用菌生长的“土壤’一废菌包）。由于食用菌牛产的需要或口晒雨淋，它的水分含量为30%-40%o干燥的谍包主要成分为W:30%的木屑.30%的秋皮、20%笊棉籽壳和20%的玉米芯，颗粒直径一般小于65（pm,少量最大不超过1mmo综合利用生长食用菌后的生物质废料，不仅可以降低生产成木，而II解决了这些生物质废弃物的处理难题，具有良好的节能和环保效益。本文以一台型号为WNS4—1.25—>湿背式燃油锅炉改造后的运行状况为例作进一步匣述。高、挥发分高、灰分低.发热量也较低，导致牛物质的燃烧机理、反应速度以及燃烧产物的成分与柴油燃烧的成分有很大的不同。生物质屮可

4、燃烧的部分注要是纤维素、半纤维索和木质索。燃烧过程屮纤维索与半纤维索首先释放出挥发分并燃烧，而木质索转变为碳后才发生气固两相反应。最初生物质燃料表面挥发分首先燃烧形成较长火焰，成型燃料的表层部分碳处于过渡燃烧区，并向深层渗透，此阶段注要进行固定碳燃烧，随着固定碳燃烧的加深，形成埠的灰壳。虽然热膨胀作用会使灰壳上呈现微孔组纭或空隙通道，但是燃烧灰的低熔点引起的粘结性占主导作用。如果没有外力的作用，未烧完的生物质1生物质燃料（废菌包）的特性生物质燃料水分变化范围较大、密度低、含氧量燃料就会结团且烧不尽C2]o生物质（废菌包）具体分析数据见表1战2点3。空干基水分Mad/%收到基灰分

5、Aad/%空干基挥发分Vad/%空干基固定碳FC/%硫S/%氮N/%碳C/%氢H/%氧0/%发热眾Qnelar/(MJ-kg-8274.92737671301209539475.0245561684表1生物质（废菌包）的成分分析©1994-2013ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved,http://vvww.cnki.net收稿日期：2012£2£3©1994-2013ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserv

6、ed.表2灰分分析%项目二氧化硅三氧化二铝三氧化二铁氧化钙氧化镁SiO2Al?O3Fe203CaOMgO结果47.6774847112.536.16表3灰溶点温度°C项目变形温度DT软化温度ST流动温度FT结果7267738012改造方案2.1燃油锅炉的改造方案2.1.1改造内容（D拆除燃油燃烧器后，将锅炉本体上原安装燃烧器的洞口尽量开大，并用法兰接出，安装牛物质燃料燃烧器。（2）在燃油锅炉的朋气岀口加装引风及除尘装置（配用电动机功率为30kW）o一方面保证生物质燃料在微负压状态下燃烧，另一方面也通过引风的作用使生物质作旋转、扬起、翻腾状燃烧。2.1.2技术特点（D生物质燃料在

7、炉膛内未完全燃烧而被夹杂在烟气中“拖"走，导致着火点后移，甚至发生二次燃烧，造成锅炉局部区域温度高于设计温度。设计燃烧器的目的就是让着火点前移，使较长的火焰被“拖’进炉胆，即使发牛二次燃烧，也让它在锅炉的炉胆内进行。（2）引风量要足够大。因为燃烧过程要保证微负压状态燃烧，一二次风量较大，同时燃烧中的水分也会产生大量的烟气以及耍保证燃料旋转、扬起、翻腾状态。（3）燃油锅炉的炉胆被作为副燃烧室使用，二次切向风的进入使未燃尽的碳粒和可燃气体完全燃烧，减少了高温缺氧不完全燃烧所产生的黑烟。（4）为防