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响水生物质颗粒资讯NEWS

响水生物质燃料锅炉改造技术的 应用

来源: 发布时间:2019-04-02 4520 次浏览

  摘要:为改善环境,减少污染,郑州北建筑段陆续将燃煤锅炉改造为燃烧生物能(生物质固体成型燃料)锅炉。改造方案主要为利用原有或闲置的 链条炉排燃煤锅炉本体以及锅炉附属设备:鼓风机、引风机、出渣机、省煤器、减速器、除尘器、锅炉控制柜以及仪表阀门等,增加1套螺旋式生物质能源颗粒上料机、1套二次送风设备及二次送风管等,以减少锅炉以及附属设备的 投资费用。
  1生物(Organism)质燃料的 特点
  生物质(material)燃料是可再生的 碳源,具产量巨大、分布广泛、低硫、低氮、生长快、CO2排放低的 特点。
  生物质(material)燃料燃烧主要由下面几个条件控制:
  (1)一定的 温度;
  (2)一定量的 空气(氧气);
  (3)燃料与空气(氧气)的 混合程度;
  (4)燃料中的 可燃物与空气中的 氧气进行剧烈的 化学反应时间。
  生物质燃料的 着火温度为250~400℃,比煤低(煤的 着火温度为400~500℃),其温度的 提高由点火热供给。生物质燃料的 燃烧过程是其可燃成分与空气中的 氧剧烈化合并放出热量的 过程,因而氧气(oxygen)的 供给量决定燃烧反应的 过程。通过对供氧量的 控制,可以很好地控制其燃烧反应。
  现运行(Windows)的 生活及工业锅炉的 结构若不加改造直接使用生物质能源颗粒,锅炉将出现严重冒黑烟、效率低、有粉尘污染等现象。因此,燃用生物质能源颗粒锅炉需要加装专门的 二次送风设备,增强进氧,使其能充分燃烧,有效提高炉堂温度,减少一氧化碳和烟尘的 排放及热量的 流失。
  2锅炉改造方案
  (1)利用原有或闲置的 链条(chain)炉排燃煤锅炉本体以及锅炉附属设备:鼓风机、引风机、出渣机、省煤器、减速器、除尘器、锅炉控制柜以及仪表阀门等等,减少锅炉以及附属设备的 投资费用。
  (2)把原来进燃料用的 煤斗改制作成密闭式料斗。
  (3)安装1个生物质能源(解释:向自然界提供能量转化的物质)颗粒输送储料斗。
  (4)安装1套螺旋式生物质(material)能源颗粒上料机,并在螺旋式上料机最上端与密闭式料斗连结的 输料管最上端位置开一个检查孔,并安装一个行程开关(SQ)对螺旋式上料机电动机的 启动、停止进行自动控制。生物质能源颗粒若使用添加剂,则应为农林产物,并且应标明使用的种类和数量。欧盟标准对生物质颗粒的热值没有提出具体的数值,但要求销售商应予以标注。瑞典标准要求生物质颗粒的热值一般应在16.9 兆焦上。螺旋式上料机安装时,输料管与地面输送储料斗连接要有一定的 倾斜角度。为了节约锅炉房占地面积,同时又符合锅炉房设计规范的 工艺布置要求,输料管的 倾斜角≤60°为宜。螺旋式上料机安装如1。
  (5)在锅炉侧部安装1套二次送风设备及二次送风管。二次送风管一根通向锅炉炉膛,一根通向密闭式料斗,以保证燃料燃烧所需足够的 氧气,达到完全燃烧的 目的 。二次送风设备安装如2。
  (6)锅炉改造应注意的 问题
  ①锅炉前端净距不得小于3m。因为螺旋式上料机安装后,地面输送储料斗与锅炉前段之间的 距离为1.9m(以2t/h链条炉排燃煤蒸汽锅炉为例),如果小于3m,不便于操作和检修。
  ②生物质燃料不宜露天存放,应有防雨、防风、防腐等措施。另外,生物质燃料在储存过程中,要经常检查燃料的 温度,以防温度过高引起自燃。
  3生物质燃料锅炉的 优缺点
  3.1优点
  (1)生物质燃料锅炉燃烧稳定,起火快、火焰高、上气快,运行状态良好,锅炉热效率高。
  (2)改变以往的 燃烧方式,SO2、烟尘和氮氧化物的 排放量小,燃料的 燃烬率比煤的 燃烬率高,渣排量小。
  (3)生物质(material)燃料为可再生能源(解释:向自然界提供能量转化的物质)产品,有利于能源结构调整和节能环保政策的 落实。
  3.2缺点
  (1)由于生物质燃料的 着火温度比煤低得多,锅炉(Boilers)暂时停炉时不能压火,锅炉点火后需要连续运行,锅炉每日运行的 时间比燃煤锅炉运行的 时间长,因此,燃料消耗(consume)量比煤多。生物质颗粒原料的密度一般为 0.1—0.13t/m3,成型后的颗粒密度 1.1—1.3t/m3,方便储存、运输,且大大改善了生物质的燃烧性能。
  (2)当接到减少用汽或暂停用汽的 通知需要暂时停炉时,必须将炉排上的 燃料烧尽,并排渣干净,否则容易引起倒燃而使燃料斗里的 燃料着火。
  4生物质燃料锅炉运行时的 注意事项
  从生物质燃料(fuel)锅炉运行3年来的 情况来看,生物质燃料锅炉运行时应注意以下几点:
  (1)根据锅炉运行时实际燃料的 消耗量调整螺旋式上料机的 燃料供给量。
  (2)炉膛内的 燃料未燃尽,鼓、引风机不得停止运行。
  (3)运行中突然停电时,必须及时清除炉膛内的 燃料。
  (4)停炉前,不得再添加生物质燃料。
  (5)停炉时,无需封火,炉排上燃料燃尽后,鼓、引风机方可停止运行。
  (6)由于生物质燃料灰渣中含有较高的 硅、氯及钾、钠等碱(Alkali)金属,灰熔点较低,容易在炉膛内结渣、结焦或沉积(sedimentation)于受热面,严重影响燃烧生物质锅炉的 传热,甚至造成腐蚀,影响锅炉的 运行。因此,需要定期清理炉膛、折烟室和烟管内的 积灰和灰渣。
  5费用分析
  生物(Organism)质燃料锅炉改造就是利用原有或闲置的 链条炉排燃煤锅炉本体进行改造,减少了锅炉本体的 投资(意义:是未来收益的累积)费用,其附属设备如鼓风机、引风机、出渣机、省煤器、减速器、除尘器、锅炉控制柜以及仪表阀门(作用:控制部件)等等与链条炉排燃煤锅炉相同。
  由于生物质能源颗粒是是经过压缩成型的 ,水分大、密度高、挥发分溢出速度慢,不易着火燃烧,容易冒黑烟,所以要保证生物质燃料燃烧完全,需要提高炉膛的 温度并充分供氧。因此,需要增加一些设备来提高炉膛温度,便于生物质燃料的 挥发分迅速溢出,确保生物质燃料燃烧充分,更大限度的 提高锅炉的 热效率(efficiency)。
  表1为生物质燃料锅炉改造与购置锅炉费用的 比较。生物质能源颗粒若使用添加剂,则应为农林产物,并且应标明使用的种类和数量。欧盟标准对生物质颗粒的热值没有提出具体的数值,但要求销售商应予以标注。瑞典标准要求生物质颗粒的热值一般应在16.9 兆焦上。
  表2为生物质燃料锅炉与燃煤锅炉运行费用分析。
  表2数据燃料价格以2011年价格为准,生物质燃料锅炉:每日运行24h,运行时间为1个采暖期120d,生物质燃料价格600元/t;燃煤锅炉每日运行19h,运行时间为1个采暖期120d,煤燃料价格:752元/t,水费价格:5.10/m3,电费价格:0.83元/kW·h,排污费以2011年数据为准。
  6结论
  通过将原有或闲置的 燃煤锅炉改造为生物质燃料锅炉,一方面可以减少SO2的 排放量,有效的 保护大气环境;另一方面可以减少锅炉用煤和锅炉设备的 投资费用。尽管生物质燃料锅炉的 运行费用比燃煤锅炉的 运行费用稍高,但与燃气锅炉、燃油锅炉和电锅炉的 运行费用相比较,还是较低的 。
  生物质燃料作为锅炉燃料,是替代天然气、液化石油气、电、煤等的 理想燃料,使用前景广阔,并具有良好的 社会效益、经济效益和环境效益。
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