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高温高压生物质直燃锅炉的总体布置和参数
生物质能因与化石燃料相比具有可再生性、周期清洁性等优势.在世界能源战略中越来越受到重视,而我国既是能源消费大国,又是能源贫乏国家,同时随着我国国民经济的快速发展.能源短缺问题将越来越突出,环境污染问题也日趋严峻,所以开发利用生物质能等新的可替代性、清洁性能源技术未来将会在我国快速发展并具有广阔的前景。
1 生物质燃烧特性
生物质燃料与煤炭等化石燃料相比.其含碳量不高,热值偏低,密度低,含氮及硫量低,但含氧量高,水分高且波动大,碱金属含量大,含较高的氢与氯。因此生物质燃料燃烧的理论燃烧温度偏低,烟气量大,烟气中主要成分为二氧化碳及水,含灰量不大,但灰熔点低,受热面极易产生高温氯腐蚀等,同时直燃(散装入料)的生物质易掺杂大块的惰性物质(如石块、铁件等)。
综上所述。直燃时需解决以下三个问题:
(1)给料。散件生物质松散、体积大、易缠绕,给料及人炉均困难。
(2)燃尽。生物质燃料因密度低,燃烧区停留时间短,容易被烟气裹挟带到炉膛出口及尾部烟道。
(3)排渣。大块的惰性物质引起的排渣困难。还有积灰、结焦和高温腐蚀、NO排放超标等共性问题。
2 ZG-55/5.3-SW型生物质直燃锅炉的开发
2.1 锅炉总体布置
图1所示为55/h生物质直燃锅炉结构简图。该锅炉采用单锅简、自然循环、全膜式壁炉膛结构,“Π”型布置,前吊后支,锅筒、水管系统、过热器全部悬吊于锅炉顶板上,省煤器、空气预热器等尾部受热面支撑在尾部钢架上。采用两侧墙给料,高低差速床炉内循环燃烧技术。水平烟道低温过热器为“Π”结构,与落灰斗结合形成一个飞灰分离区。
图1 55t/h生物质直燃锅炉结构简图
2.2 锅炉技术参数
(1)锅炉参数
- 额定蒸发量:55/h:
- 额定蒸汽压力:9.8MPa:
- 额定蒸汽温度:540℃;
- 给水温度:210℃;
- 连续排污率:1%:
- 冷风温度:20℃;
- 设计热效率:89.5%;
- 排烟温度:≤150℃。
(2)设计燃料
燃料为秸秆与模板混合的生物质散料,其配比约50%:50%,其元素分析及工业分析数据见表1。
表l 设计燃料的元素分析及工业分析数据