锅炉之新建生物质锅炉燃烧调整的指导意见

锅炉之新建生物质锅炉燃烧调整的指导意见

约翰节能生物质锅炉：锅炉种类可按用途分，也可按锅炉的结构、燃料种类分，还可以按水循环形式、压力分类。按锅炉用途分类。锅炉可以作为热能动力锅炉和供热锅炉；按锅炉本体结构分类。按锅炉结构分，主要分为火管锅炉和水管锅炉；按锅炉用燃料种类分类。按锅炉用燃料种类分类为燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、生物质锅炉、煤粉锅炉，煤气双用锅炉等；按锅炉容量分类 。蒸发量小于20t/h的称为小型锅炉、蒸发量大于75t/h的称为大型锅炉，蒸发量介于两者之间的称为中型锅炉；按锅炉压力分类。2.5MPa一下的锅炉称为低压锅炉，6.0MPa以上的称为高压锅炉，压力介于两者之间的称为中压锅炉；按装置形式分类。可以分为快装锅炉、组装锅炉和散装锅炉。
其中，生物质锅炉利用的是绿色、环保、可再生能源的生物质能源燃料，是获得较为容易，可再生，在一个循环周期内可以做到“零”碳排放，利用不受时间、气候、地域限制，污染物排放低。
案例：某生物质锅炉从点火以来，一直存在灰渣、炉灰含碳量高，不完全燃烧损失大的现象，严重影响了锅炉效率。
一、产生的原因
（１）燃料。轻质燃料稻壳掺配量为１／３、硬质燃料树皮掺配量为１／３、剩下的１／３燃料是树皮粉碎后形成的轻质绒状物。有时还掺配一些小麦秸秆。锅炉燃烧主要以轻质燃料为主。
（２）燃烧调整思路不正确。锅炉燃烧一味的追求高负荷，考虑锅炉效率太少。大量使用一次风，用一次风制造高效的燃烧速率，用高效的燃烧速率，造成锅炉容积热负荷。火焰上移、烟气携带着灼热的未燃尽碳粒通过过热器出口，造成尾部烟道温度高，不能燃烧的高温颗粒附着在受热面或烟气的遮向处，形成溶焦。
（３）没有合理的使用燃尽风。不能根据燃烧工况变化的趋势调整燃尽风，不能准确地依据燃烧工况变化确定使用燃尽风量，只是依据氧量的变化来调整燃尽风，燃烧调整的切入点找不准，跟不上燃烧变化的节奏。燃尽风的使用量总是滞后，不能有效地抑制火焰的上升，使得过热器烟气出口温度经常处于高温状态。
（４）锅炉点火风被设计人员错误的取消了，是为了避免点火风的射流吹坏柔性管，这样又失去了一种燃烧调整的手段。
（５）在锅炉燃烧形成的整体效率和受热面保护方面，没有深刻、全面地理解丹麦生物质锅炉整体设计思想，使锅炉燃烧调整缺失了一种重要的手段
（６）由于取料机螺旋方向设计错误，不符合生物质床层燃烧的基本规律。炉排两侧堆积的燃料，不可能依靠炉排振动，在有限的锅炉燃烧时间里全部烧透，使得灰渣含碳量很难降低，造成了锅炉效率下降。
（⑦）操作人员对锅炉燃烧没有深入的探讨，只根据参数变化追随着调整。调整缺少整体概念。上料人员在上料过程中，没有和锅炉燃烧调整人员默契配合，只注重上料的便利，缺少锅炉燃烧的思维，结果是锅炉燃烧不完全，取料机、给料机经常堵塞。
二、原因分析
（１）燃烧速率过高。燃料通过给料系统进入到炉排，在强力次风的作用下，进入了干燥、气化、着火的过程。由于一次风进入炉排过于强烈，燃料间的空隙率增大，在炉膛足够高的温度里扩散燃烧，形成了很高的燃烧速率。过高的燃烧速率具有建立商负荷的能力，但是破坏了燃烧的稳定性，高速烟气气流携带着未能燃尽的炭颗粒，上升到了过热器出口。未能燃尽的炭颗粒在上升的途中继续燃烧，使得三级过热器及尾部烟道温度居高不下。过量的烟气携灰，在高温下容易生成焦渣，附着在受热面管壁或烟气折向处。
由于燃烧速率过高，燃尽风使用不当，抑制不住火焰的上升，大部分轻质稻壳燃料不能稳定在炉排区域燃烧，随着烟气快速飞逸，不能在有限的燃烧田时间里烧透，造成了燃烧程度降低，锅炉效率下降
（２）烟气携灰量过大。燃料燃烧不完全，产生了更多的灰量，并将其带出炉膛，就需要更大的吸风机能量，以平衡锅炉燃烧的动态稳定。引风机能量的增加，势必造成烟气速度的提高。高速度的烟气不但进一步提升了锅炉燃烧速率，而且形成了尾部受热面的磨损，烟气携灰量越大，磨损越迅速、严重。
（３）炉渣含碳量高。由于取料机设计错误，造成了炉排两侧燃料堆积。堆积的燃料只能依靠炉排振动进行松动，形成易于燃烧的间隙。炉排振动能力又无法使堆积的燃料全部松动散开，使得一部分燃料在燃烧过程中不能燃尽，随着灰渣进入了捞渣机，造成了锅炉机械热损失，降低了锅炉效率大量的燃烧生成灰，随着烟气方向运动，造成了锅炉受热面积灰，不但降低了受热面的热交换程度，而且增加了烟气的流动阻力，锅炉燃烧和烟气速度的变化，将改变锅炉整体燃烧结构，产生一个不合理的锅炉紊乱燃烧。
（４）由于炉排一次风的过量使用，锅炉燃烧速率过高，燃烧形成的强力气流在炉排振动时，可能形成比较大的炉膛压力波动，使锅炉燃烧进入了一个强烈破坏性的扰动状态，锅炉燃烧经历着动态平衡→扰动扩散→动态平衡，周而复始的变化，锅炉燃烧不能持久稳定。锅炉燃烧在炉排振动时的强烈扰动，使得大量的不完全燃烧产物随着烟气离开炉膛，热损失成倍数的增加。
工业锅炉房设备安装图纸，工业锅炉房，8t/hx4(SZL8-1.25-AII)，机械化上煤、出渣。
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