秸秆成型燃料锅炉的设计有哪些特点？

我国拥有丰富的生物质能资源，每年农作物秸秆产量约为6.5亿t，理论上生物质能资源达到50亿t左右。由于秸秆资源具有分布地域广、适宜就地开发利用等特点，所以研究开发秸秆成型燃料锅炉是有效利用生物质能的重要途径。

由于一般农作物秸秆都具有质地疏松、密度小、热值低等缺点，因此作为燃料使用很不方便。秸秆成型技术不仅能有效地解决这一问题，而且可以改变秸秆的燃烧特性，因此发展秸秆成型技术是必然的趋势。目前，我国各种秸秆成型技术已基本成熟，成型后的秸秆燃料能量与中质煤相当，燃烧特性明显改善，火力持久，黑烟少，炉膛温度高，储存、运输和使用非常方便，且清洁卫生，可代替矿物能源用于生产和生活领域。成型燃料目前主要有压块和颗粒两种类型。

秸秆成型燃料的应用主要是通过特制设备将秸秆高温分解和气化，以及垃圾焚烧和热分解，这是一种相对比较清洁的燃烧方式。秸秆成型燃料可作为绿色新能源替代煤、天然气和重油等化石燃料来制备合成为甲醇、汽油或柴油等液体燃料而用于交通工具或供热系统，这样既可以满足高速发展的国民经济对能源的需求，同时又能有效减轻由于大量使用化石燃料给环境带来的污染。

1 秸秆成型燃料锅炉设计

1.1 锅炉结构布置

秸秆发电锅炉主要结构如图1所示。锅炉有上下两个炉门，采用下吸式燃烧方式。上炉门用来投入秸秆燃料和供应空气;下炉门主要用于清除灰渣。上炉膛和下炉膛通过上炉排分隔，上炉膛相当于风室，下炉膛后侧设有烟气出口。

图1秸秆成型燃料锅炉结构简图

1.下炉门;2.上炉门;3.排气管;4.排水管;5对流受热面;6.风室;7.上炉排;8.辐射受热面;9下炉排;10.除尘室;11.烟道;12.法兰;13.引风机;14.排烟管

秸秆成型燃料锅炉的主要工作原理如下：秸秆成型燃料经上炉门落在炉排上，进行下吸式燃烧，部分漏下的燃料屑和炉渣到下炉排后继续燃尽。秸秆成型燃料在上炉排燃烧后产生的部分烟气和可燃气体通过燃料层、灰渣层进入下炉膛进行燃烧，并与炉膛底部燃料产生的烟气一起经出烟口流向对流受热面。

1.2炉膛及炉排设计

在大量试验的基础上，秸秆成型燃料锅炉的炉膛和炉排选取了新的设计参数，通过公式可计算出锅炉炉膛和炉排的尺寸。

1.3锅炉受热面设计

除了将上炉排作为辐射受热面外，还把水箱进行了改造，即设计成两个锅筒，上锅筒置于上炉膛上方，通过锅筒里的水吸收秸秆成型燃料燃烧的部分热量，从而增加辐射受热面积，达到降低上炉膛温度的目的，以减少锅炉的散热损失。

在设计锅炉的对流受热面时，通过把降温对流受热面置于上锅筒内，使水容量扩大，烟道增长，使烟气与锅筒的水能充分换热，排烟温度降低，排烟热损失减少，同时利用锅炉后部的下锅筒及管路烟气通道面积变化起降尘的作用。

1.4风机选型

引风机用于克服烟道与风道的阻力，根据下吸式燃烧方式计算风量与风压的大小，并考虑一定的储备，选用引风机的型号为Y8—39，机号4。

由于秸秆生物质能是可再生的清洁能源，所以从技术、经济和环境保护等方面来衡量，发展秸秆成型燃料锅炉燃烧技术是可行的。秸秆成型燃料锅炉燃烧技术作为能源利用的一种新技术，至今已有了较大的发展，很多研究人员在该领域进行了深入研究。秸秆成型燃料锅炉具有高效、环保等优点，对于社会和经济的可持续发展具有重要意义，值得面向全社会推广。