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        如何使用生物質鍋爐高效燃燒

        來源: 時間:2019/10/10 16:21:40

        生物質鍋爐,長期以來帶不滿負荷,主要原因分析:

            一、原因分析

            1.燃料水分大

            入爐燃料水分一般在40%50%(瑞典國際燃燒中心試驗報告指出燃料水分大于45%,就很難組成生物質鍋爐燃燒結構),這樣的燃料進入爐膛,在預熱和氣化過程中釋放出大量水蒸氣,降低了爐膛溫度。根據水變為水蒸氣體積擴大1200倍的理論,生成的水霧煙氣像淋雨噴霧一樣繚繞在火焰周圍,抑制著火焰的長度和剛性,生物質鍋爐無法構造強力燃燒。

            在燃燒放熱過程中,大量的水霧生成使得可燃質與氧的結合形成屏障,不但制約著生物質鍋爐容積熱負荷,而且煙氣流速的增加形成了極大的煙氣阻力,使引風機液力耦合器開度增加。

            (1)爐膛溫度降低、高效燃燒不能形成。煙氣攜灰量增加,尾部受熱面磨損速率增加。

            (2)爐膛燃燒無力、剛性不夠,動力燃燒區域燃燒不完全。

            (3)為了克服產生的煙氣阻力,引送風機液力耦合器開度增大,增加了廠用電率。

            (4)煙氣中水蒸氣充斥在生物質鍋爐尾部煙道里,其中的酸性物質加速了煙氣冷卻器、省煤器的腐蝕。

            (5)水分使燃料吸熱過程增加,煙氣容積增加,劇烈燃燒無法生成,生成不了足夠的容積熱負荷。

            2.燃料灰分大

            入爐燃料灰分大于40%,高濃度灰阻隔著可燃物燃燒。生物質鍋爐燃燒時混入的風量,需要穿透灰垢層,才能與燃燒混合。大量用于燃燒的風量消耗在料層、灰層的擾動中,氧氣不能與可燃質迅速反應,建立起燃燒結構。紊亂的燃燒產生的后果如下:

            (1)生物質鍋爐燃盡困難、機械不完全燃燒損失增加。

            (2)燃燒形不成強烈穿透、回旋、吸引的作用。

            (3)料層厚度、結焦性的增加,迫使爐排加速振動,生物質鍋爐灰渣放熱損失加大。

            (4)燃燒配風困難,既要保持風的穿透、使氧氣迅速作用到可燃質,又要保持爐膛溫度,無法形成充分的空氣動力脈動,很難構建較高溫度的生物質鍋爐燃燒中心。

            (5)生物質鍋爐蓄熱能力不夠,燃燒的熱慣性不能迅速建立,生物質鍋爐很難帶高負荷。

            3.燃料熱值低

            人爐燃料的熱值為5600kj/kg。低熱值燃燒的特點如下:

            (1)火焰長度短。

            (2)火焰剛性弱。

            (3)火焰引燃性差。

            (4)建立同等生物質鍋爐熱負荷需要的燃料量增加。

            (5)機械磨損速率增加。

            4.播料不均勻

            由于生物質鍋爐配料機給料不均、播料器角度不對,料層分布極不均勻。尤其是3、4號給料機形成了堆積,燃料播布到爐排中端。

            (1)床層燃燒無法均勻配風,生物質鍋爐不能形成高濃度劇烈燃燒。

            (2)燒不透的燃料在爐排振動下,移動到了低端,形成低溫燃燒,有效燃燒程度降低。

            (3)為了將燃料盡量拋到爐排高端,只能保持播料風高壓風頭,破壞了風量均衡。

            (4)爐排上凸凹不等的燃料分布,影響了區段的風量配置,爐內溫度場分布不均衡。

            5.燃燒氧量不足

            在克服燃燒和煙氣生成物及滿足播料風的需要時,送、引風機液力耦合器已達最大開度。燃燒氧量不夠,造成一、二次風不能良好的配比,增加二次風,就意味著減少了一次風,造成一次風不能穿透燃燒的物料,二次風不能壓制、攪拌火焰。形不成強力燃燒,帶不上負荷。具體表現如下:

            (l)前、后墻下二次風不能滿足強力燃燒的需要。

            (2)上層二次風不能將火焰壓制在二次風口下,形成灼熱的燃燒中心。

            (3)無力構造高效燃燒溫度場。

            6.其他原因

            (1)給料系統設計繁瑣、中間環節太多,配料機不能均勻配料,給料機容易堵料。

            (2)輸送皮帶電流定值小,容易跳閘。

            (3)生物質鍋爐漏風,尤其是爐前最嚴重。

            (4)除塵器設計旋流阻力大,造成了引風機液力耦合器功率增加。

            (5)煙氣低端、轉彎處沒有設計放灰管道。

            (6)撈渣機坡度大,容易滑渣。

            (7)生物質鍋爐播料試驗不成功,爐排燃料堆積。

            (8)生物質鍋爐燃燒調整未優化,未達成共識。

            二、生物質鍋爐燃燒調整指導意見

            根據燃料水分高、灰分大、發熱量低、引送風機液力耦合器滿開度的特點。燃燒調整的指導意見如下:

            (1)保障爐膛溫度,沒有較高的爐膛溫度,就不可能產生良好的生物質鍋爐燃燒,爐膛溫度是生物質鍋爐燃燒的生命。

            (2)保障適量的上層二次風,以此增加燃燒時間,保障燃料的充分燃燒。

            (3)保障一次風,最好能夠穿透燃料,形成沸騰狀,以增加火焰的迎風面。

            (4)調整并使播料風壓大于6kPa,以使人爐燃料盡量分布到爐排高端。

            (5)根據爐排燃料厚度和燃燒工況,調整振動爐排,使燃料布滿爐排,低端爐排下渣口呈燃燒死區。

            (6)繼續排查生物質鍋爐漏風,尤其是尾部煙道的漏風。

        (7)檢查除塵器的除塵效果。

        (8)翻曬燃料,減少人爐水分,燃料硬質、輕質適當摻配。

        (9)控制高灰分燃料人爐。

        (10)提高人爐燃料的熱值。

        (11)提高進入爐膛的熱風溫度。

        (12)防止堵料、斷料,保持燃料入爐的連續性。

        (13)看盤前先看火,掌握生物質鍋爐燃燒工況。

        (14)加強生物質鍋爐吹灰,每班一次。

        (15)生物質鍋爐排煙溫度控制在130'C以下。

        (16)給水溫度和熱風溫度保持在額定值。

        (17)燃燒要穩定,調整要勤調、少凋,防止大幅起落式的調整。

        (18)停爐后進行生物質鍋爐空氣動力場試驗。

        (19)停爐后進行爐排播料試驗。

        (20)停爐后進行生物質鍋爐漏風試驗。

        三、生物質鍋爐燃燒調整的基本措施

        1.燃料質量

        (1)入爐燃料灰分<20%。

        (2)入爐燃料水分<30%。

        (3)入爐燃料熱值>6700kj/kg。

        2.執行措施

        針對生物質鍋爐燃燒的實際狀況,經過有關人員的充分探討,整理出了生物質鍋爐燃燒調整的基本方案,參照執行。

            (l)風量。穩定工況下生物質鍋爐配風參考值(以25MW為例)見表5-16。

         

            (2)爐排。振動間隔300s、振動時間lls、振動頻率為90%,根據生物質鍋爐燃燒工況和爐排料層厚度適當改變。

            (3)給料量。調整取料機轉數和配料機插板,保持爐排燃料均勻,防止堵、斷料。

            (4)撈渣機。保持撈渣機水位、高功率運行,不能使1號撈渣機帶不出灰渣。

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