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生物質(zhì)鍋爐的特點(diǎn)范文第1篇

關(guān)鍵詞：鍋爐;生物質(zhì)顆粒

引言

生物質(zhì)鍋爐是鍋爐的一個(gè)種類，就是以生物質(zhì)能源做為燃料的鍋爐叫生物質(zhì)鍋爐，分為生物質(zhì)蒸汽鍋爐、生物質(zhì)熱水鍋爐、生物質(zhì)熱風(fēng)爐、生物質(zhì)導(dǎo)熱油爐、立式生物質(zhì)鍋爐、臥式生物質(zhì)鍋爐等。鍋爐采用最適合生物質(zhì)燃料燃燒的燃燒設(shè)備----往復(fù)爐排。鍋爐在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，相對(duì)傳統(tǒng)鍋爐爐膛空間較大，同時(shí)布置非常合理的二次風(fēng)，有利于生物質(zhì)燃料燃燒時(shí)瞬間析出的大量揮發(fā)分充分燃燒。

采用高效保溫材料，鍋爐表面溫度低，散熱損失可以忽略不計(jì)。嚴(yán)格按中國(guó)國(guó)家規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，所有受壓部件均采用優(yōu)質(zhì)鍋爐鋼材。每臺(tái)鍋爐出廠前都要經(jīng)過嚴(yán)格的檢驗(yàn)和測(cè)試，包括水壓試驗(yàn)、X射線檢測(cè)和能效測(cè)試。設(shè)置有人孔、檢查門、觀火孔等，維護(hù)保養(yǎng)十分方便。生物質(zhì)鍋爐的最大特點(diǎn)是：節(jié)能、環(huán)保且燃料成本低。

1.生物質(zhì)顆粒鍋爐燃燒試驗(yàn)

1.1生物質(zhì)鍋爐

試驗(yàn)中采用的生物質(zhì)顆粒燃燒器，爐膛面積為1.05m×0.65m，其長(zhǎng)寬比為1.6∶1，該鍋爐在爐膛上下方各有一組風(fēng)機(jī)，見圖1。

圖1生物質(zhì)顆粒鍋爐縱向剖面

1.2數(shù)值計(jì)算模型

由于模型結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，在幾何結(jié)構(gòu)和流場(chǎng)特點(diǎn)簡(jiǎn)單的區(qū)域，使用結(jié)構(gòu)化體網(wǎng)格，而在燃燒很集中的區(qū)域，對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行生物質(zhì)顆粒直燃預(yù)燃室采用上給料下送風(fēng)（定義為一次風(fēng)）布置方式，進(jìn)料和主配風(fēng)位于預(yù)燃室的一側(cè)，進(jìn)料斜向插入預(yù)燃室，依靠重力和流化風(fēng)助流進(jìn)料。配風(fēng)點(diǎn)包含為自爐排底部進(jìn)入的風(fēng)量;流化物料的流化風(fēng);預(yù)燃室出口煙道冷卻周界風(fēng);爐側(cè)壁觀察孔保護(hù)風(fēng)，出口高溫?zé)煔鈩t位于另外一側(cè)。預(yù)燃室內(nèi)壁有保溫裝置，材料為粘土，厚度為200mm。

圖2數(shù)值模擬生物質(zhì)鍋爐結(jié)構(gòu)

由于模型結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，在幾何結(jié)構(gòu)和流場(chǎng)特點(diǎn)簡(jiǎn)單的區(qū)域，使用結(jié)構(gòu)化體網(wǎng)格，而在燃燒很集中的區(qū)域，對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行了部分的密化，應(yīng)用了分區(qū)劃分的思想，這也是精簡(jiǎn)計(jì)算的重要手段。

采用三維穩(wěn)態(tài)的形式來(lái)建立數(shù)值模擬，并用QUICK格式進(jìn)行方程的離散，而流場(chǎng)計(jì)算采用SIMPLEC算法，它可以增加收斂性，也是目前使用較多的算法，而邊界條件直接由速度入口和壓力出口可知。其元素分析與工業(yè)分析見表1

表1生物質(zhì)顆粒的元素分析與工業(yè)分析

1.3生物質(zhì)鍋爐燃燒生物質(zhì)顆粒試驗(yàn)分析

對(duì)生物質(zhì)鍋爐進(jìn)行了燃燒試驗(yàn)，從試驗(yàn)可知：在100%工況下該鍋爐煙道出口處CO2和O2的分別只有302.53mL/m3和23.5mL/m3，而CO為8437mL/m3。

1.4生物質(zhì)燃燒鍋爐爐內(nèi)流場(chǎng)分析

在煙道口出口處的速度達(dá)到最高，流速高達(dá)70m/s，在爐排處的速度由于受到爐排的阻擋，流速在10m/s以下。分析原因，一次風(fēng)射流進(jìn)入爐膛后，與從進(jìn)料口處出來(lái)的二次風(fēng)相互作用，使得在煙氣出口處的一次風(fēng)速度進(jìn)一步提升。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得，在100%工況下，一次風(fēng)所占總風(fēng)量比例在85%以上。數(shù)值模擬結(jié)果，在爐膛下方貼爐壁處的速度較大，并且一直延伸到煙氣出口處的速度也很大。進(jìn)料口同時(shí)也可看做是二次風(fēng)噴口，生物質(zhì)顆粒從進(jìn)料口斜向下高速射出后，有從煙氣出的趨勢(shì)，并且靠近壁面的速度較小，二次風(fēng)中心速度較大。與一次風(fēng)相互作用后，射流速度還會(huì)繼續(xù)增大。

圖3俯視流場(chǎng)分布

1.5生物質(zhì)鍋爐爐內(nèi)溫度場(chǎng)分析

從圖4可見，爐膛上方燃燒強(qiáng)烈，溫度較高，從上向下，溫度迅速減小，所以最上方的橫截面在燃燒的主要區(qū)域內(nèi)，并且發(fā)現(xiàn)最高溫度并不是在中心處，而是圍繞中心的一個(gè)邊界。由于煙氣出口靠近主燃燒區(qū)域，使得高速運(yùn)行的一部分燃料在還未完全燃燒的情況下，就沿著煙氣出出。

受一次風(fēng)射流過大的影響，燃燒區(qū)域過于靠上，且在其中心處周圍的某邊界線上溫度達(dá)到最高，達(dá)2000K左右，靠近煙氣出口處溫度為1500K左右，與試驗(yàn)測(cè)得的煙氣出口附近溫度1555K非常接近。這也驗(yàn)證了數(shù)值模擬結(jié)果的正確性。

圖4俯視溫度分布（單位：K）

豎直截面正面溫度分布見圖5，從圖中可見，上爐膛為燃燒的主要區(qū)域，并且燃燒的充滿度不好，主燃區(qū)域只占爐膛部分的三分之一。在煙氣出口處的溫度較高，主要是受一次風(fēng)的影響，導(dǎo)致從二次風(fēng)射出的氣流和顆粒無(wú)法再向下運(yùn)動(dòng)，而在上爐膛部分發(fā)生了回流。同時(shí)，使得燃燒區(qū)域靠近煙氣口，使得煙氣出口處溫度過高。

圖5豎直截面溫度分布（單位：K） 圖6側(cè)面截面溫度分布（單位：K）

鍋爐的側(cè)面截面溫度分布見圖6，從圖中可以看出在上爐膛的渦流部分為主要燃燒區(qū)域，這主要是由于從進(jìn)料入的二次風(fēng)向下運(yùn)行遇到高溫?zé)煔?，煙氣把溫度傳?dǎo)給了生物質(zhì)顆粒，使得它達(dá)到著火點(diǎn)，生物質(zhì)顆粒燃燒。

1.6生物質(zhì)鍋爐燃燒分析

根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果，在進(jìn)料口處的顆粒停留時(shí)間較長(zhǎng)，這也與燃燒的主要發(fā)生區(qū)域相一致，而越往下顆粒的停留時(shí)間越短。顆粒在剛進(jìn)入爐膛后很快就發(fā)生熱解，析出揮發(fā)分;而在爐膛中部及下方的停留時(shí)間較短，迅速到達(dá)鍋爐底部。這與一次風(fēng)的大小與位置有關(guān)，如果一次風(fēng)越往下，風(fēng)量越小，火焰的下沖深度就越大，顆粒的停留時(shí)間就越長(zhǎng)，這樣更有利于內(nèi)部燃燒的穩(wěn)定。

2.結(jié)語(yǔ)

在爐膛內(nèi)，爐內(nèi)溫度場(chǎng)略呈菱形，并在出料口下方存在一定的傾斜，在一次風(fēng)和二次風(fēng)的作用下，兩相流沿?zé)煔獬隹谔幧涑觯沟脽煔獬隹谔帨囟容^高，容易結(jié)焦，而在爐膛內(nèi)部的火焰充滿度不高，燃燒區(qū)域靠上，爐膛上部容易燒壞。

在煙氣出口附近，由于靠近主燃燒區(qū)域，溫度較高，特別是靠近出口上方，溫度比爐膛內(nèi)的部分區(qū)域還要高，此時(shí)溫度達(dá)到1555K，數(shù)值模擬結(jié)果為1500K，與試驗(yàn)測(cè)得的最高溫度較吻合。

生物質(zhì)顆粒運(yùn)行速度迅速衰減的時(shí)間只有毫秒的數(shù)量級(jí)，最終速度與爐內(nèi)主氣流基本一致;在進(jìn)料口截面上，靠近后墻附近，顆粒運(yùn)行速度較慢，停留時(shí)間是下爐膛部分的一倍。此處的揮發(fā)分析出的速度也較快;同時(shí)此處也是高溫區(qū)域，由此表明顆粒停留時(shí)間與溫度有很大的關(guān)系。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫志華，劉紅，郭亮，邢立云.鍋爐燃燒調(diào)整及優(yōu)化運(yùn)行[J].民營(yíng)科技，2011（08）.

生物質(zhì)鍋爐的特點(diǎn)范文第2篇

關(guān)鍵詞：生物質(zhì)燃料；循環(huán)流化床鍋爐；適應(yīng)

煤、石油、天然氣等化石燃料從20世紀(jì)70年代就開始大規(guī)模的開采，其存儲(chǔ)量急劇減少。據(jù)預(yù)測(cè)，地球上蘊(yùn)藏的可開發(fā)利用的煤和石油等化石能源將分別在200年和30～40年以內(nèi)耗竭，而天然氣按儲(chǔ)采比也只能用60年。目前，尋找替代能源已經(jīng)引起全社會(huì)的廣泛關(guān)注。生物質(zhì)能是一種可再生的清潔能源，來(lái)源十分豐富。它是僅次于煤炭、石油和天然氣而居于世界能源消費(fèi)總量第四位的能源。當(dāng)前，生物質(zhì)燃料的消耗已占世界總能源消耗的14%，在發(fā)展中國(guó)家這一比例達(dá)到38%。據(jù)世界糧農(nóng)組織（FAO）預(yù)測(cè)，到2050年，以生物質(zhì)能源為主的可再生能源將提供全世界60%的電力和40%的燃料，其價(jià)格低于化石燃料。生物質(zhì)燃料的開發(fā)利用已經(jīng)成為全世界的共識(shí)。在眾多的生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)換技術(shù)中，直接燃燒是高效利用生物質(zhì)資源最為切實(shí)可行的方式之一。

循環(huán)流化床CFB（Circulating Fluidized Bed）燃燒技術(shù)由于在替代燃料、處理各種廢棄物和保護(hù)環(huán)境三方面具有其它燃燒技術(shù)無(wú)可比擬的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)而逐漸受到各國(guó)的關(guān)注。在我國(guó)能源與環(huán)境的雙重壓力下，近幾年，循環(huán)流化床鍋爐在我國(guó)得到了快速發(fā)展。了解生物質(zhì)燃料對(duì)CFB鍋爐的影響，采取有針對(duì)性的設(shè)計(jì)方案和相應(yīng)的運(yùn)行調(diào)整，對(duì)延長(zhǎng)鍋爐的使用壽命、提高鍋爐的效率具有良好的促進(jìn)作用。

1 生物質(zhì)燃料種類

生物質(zhì)能是植物通過光合作用將太陽(yáng)能以化學(xué)能的形式存儲(chǔ)在生物質(zhì)中。我國(guó)擁有豐富的生物質(zhì)資源，但目前可供開發(fā)利用的生物質(zhì)資源主要為農(nóng)業(yè)廢棄物、林業(yè)廢棄物、經(jīng)濟(jì)作物廢棄物、牲畜糞便、城市和工業(yè)有機(jī)廢棄物等。生物質(zhì)燃料是一種清潔燃料，含硫量低，含碳量不高，燃燒后NOx和SO2的含量很低；生物質(zhì)中灰分一般也很小，所以充分燃燒后煙塵含量很低。生物質(zhì)燃料在燃燒過程中具有二氧化碳零排放的特點(diǎn)，這對(duì)于緩解日益嚴(yán)重的“溫室效應(yīng)”有著特殊的意義。隨著能源危機(jī)的加劇，生物質(zhì)能越來(lái)越受到人們的重視。目前國(guó)內(nèi)已開發(fā)了單一生物質(zhì)燃料和多種生物質(zhì)燃料混合燃燒的系列化生物質(zhì)鍋爐，目前已經(jīng)運(yùn)行過的生物質(zhì)燃料多達(dá)30多種，農(nóng)業(yè)廢棄物主要包括稻草、麥草、玉米秸稈、棉花桿、油菜桿、稻殼、花生殼、紅薯藤等；林業(yè)廢棄物主要包括樹皮、樹枝、樹根、木材加工廢料等；經(jīng)濟(jì)作物廢棄物主要包括甘蔗渣、菌類作物的培養(yǎng)基等；牲畜糞便主要來(lái)源于養(yǎng)殖場(chǎng)。

2 燃料對(duì)鍋爐的影響與適應(yīng)措施

2.1生物質(zhì)成型技術(shù)

實(shí)踐已經(jīng)證明，由于各種生物質(zhì)燃料自身特性的原因，即使經(jīng)過簡(jiǎn)單破碎的秸稈、廢木材、稻殼等生物質(zhì)廢棄物仍然具有熱值較低、形狀很不規(guī)則的特點(diǎn)。因此，它的爐前熱值經(jīng)常發(fā)生很大的變化，若將其直接送入CFB鍋爐里進(jìn)行燃燒，會(huì)出現(xiàn)燃燒不穩(wěn)定的現(xiàn)象。另外，由于空隙率很高，這些體積龐大的生物質(zhì)廢棄物也不利于長(zhǎng)距離的運(yùn)輸。為了解決上述矛盾，生物質(zhì)壓縮成型技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。生物質(zhì)壓縮成型技術(shù)是把生物質(zhì)與經(jīng)過除氯的添加劑混合后被鑄造模型制成具有統(tǒng)一尺寸、所含熱值均勻并易于輸送的衍生燃料。將生物質(zhì)加工成成型燃料是利用CFB鍋爐燃燒生物質(zhì)的重要方式。成型燃料代替原生物質(zhì)燃料進(jìn)行燃燒，可以減少大量的化學(xué)不完全燃燒熱損失與排煙熱損失。而且燃燒速度均勻適中，燃燒相對(duì)穩(wěn)定。在生物質(zhì)壓縮成型的過程中，一般都會(huì)加入一些添加劑（石灰石等）和其他輔助燃料（煤、污泥等）。這種方式充分發(fā)揮了生物質(zhì)燃料易著火和其他輔助燃料燃燒穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)前生物質(zhì)燃料進(jìn)行燃燒利用的重點(diǎn)，各國(guó)學(xué)者的研究也大都集中于此。

2.2生物質(zhì)含水量

目前國(guó)內(nèi)在運(yùn)行的生物質(zhì)流化床鍋爐其入爐生物質(zhì)燃料普遍含水量高，特別是秸稈類和樹皮類目前入爐水分在30%～50%之間，高水分燃料入爐后，著火相應(yīng)延遲，爐內(nèi)流化速度大，燃料在爐內(nèi)的有效停留時(shí)間短，造成燃燒效率下降，燃料熱值偏低，燃料消耗量更大；著火滯后引起的爐膛上部溫度偏高使過熱蒸汽超溫，過熱器管壁溫度偏高，帶來(lái)安全上的隱患；鍋爐密相區(qū)床溫控制變得困難，鍋爐低負(fù)荷穩(wěn)燃水平下降；另由于燃燒產(chǎn)生的煙氣量增加，排煙溫度升高，增加鍋爐的排煙損失，降低鍋爐效率。因此，要達(dá)到良好的效益必須盡量控制入爐燃料的水分在合理范圍內(nèi)，首先應(yīng)控制收購(gòu)的燃料含水率，杜絕人為加水，其次生物質(zhì)流化床鍋爐應(yīng)建足夠的防雨料庫(kù)，從源頭上控制燃料入爐含水率。

2.3生物質(zhì)含灰量

循環(huán)硫化床需要大量的床料顆粒在循環(huán)回路中循環(huán)，使?fàn)t膛的熱量分布更均勻，傳熱更快，燃燒更充分，因此，生物質(zhì)燃料的含灰量對(duì)循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計(jì)和運(yùn)行非常重要。一般生物質(zhì)燃料中本身含灰量在3%～10%之間，但由于生物質(zhì)燃料的外帶雜質(zhì)較多，特別是農(nóng)、林廢棄物，在鍋爐實(shí)際運(yùn)行中尾部灰濃度實(shí)測(cè)值是理論值的3～5倍。應(yīng)控制收購(gòu)的燃料灰分，杜絕人為加沙加土。

爐膛的灰濃度對(duì)循環(huán)流化床鍋爐的負(fù)荷和爐膛床溫的均勻性影響較大。在燃燒木材加工廢棄物等生物質(zhì)燃料含灰量低時(shí)，靠自身的灰量無(wú)法滿足床料的要求，則在運(yùn)行中一般采取添加床料，所以床料成為循環(huán)物料的主體。在設(shè)計(jì)上采用可調(diào)試返料系統(tǒng)的循環(huán)灰量，保證物料循環(huán)系統(tǒng)的暢通，穩(wěn)定爐膛溫度。在運(yùn)行上當(dāng)燃料含灰量較高時(shí)，則需放灰，一般采取放底渣的方式。

生物質(zhì)鍋爐床層的高度受燃料的含灰量影響非常大，床層的過高、過低都會(huì)影響流化質(zhì)量，引起結(jié)焦。燃料灰分和雜質(zhì)影響尾部飛灰的濃度，尾部的吹灰裝置應(yīng)設(shè)置到位。

2.4爐內(nèi)結(jié)渣、積灰、腐蝕

生物質(zhì)因鉀、氯含量較高，所以燃燒后灰中含有大量堿金屬鹽，作為肥料是很好的，但是在燃燒過程中因?yàn)檫@些堿金屬鹽熔點(diǎn)低，容易在爐排、水冷壁以及尾部受熱面上結(jié)渣、積灰，應(yīng)引起設(shè)計(jì)者和運(yùn)行人員的高度重視。采用循環(huán)流化床燃燒方式時(shí)，這些鉀鹽會(huì)與砂床料或秸稈夾帶的泥土（含砂子）反應(yīng)生成硅酸鉀一玻璃，容易造成床料結(jié)焦或顆粒長(zhǎng)大，因此運(yùn)行過程中應(yīng)及時(shí)排除燃燒過程中形成的大顆粒物，補(bǔ)充合適的床料，維持爐內(nèi)物料粒度的相對(duì)均勻。

由于灰中堿金屬含量高，導(dǎo)致對(duì)流受熱面的積灰嚴(yán)重，一方面需要采用合適的管子節(jié)距，同時(shí)需要選擇合適的吹灰方式。從目前的運(yùn)行效果來(lái)看，脈沖吹灰、蒸汽吹灰、機(jī)械振打方式是有效的清灰方式，效果較好，而超聲波除灰效果不佳。

此外，生物質(zhì)灰中富含鉀和鈉等堿金屬，熔點(diǎn)低，在爐膛內(nèi)為汽相，在500℃左右以灰污形式凝結(jié)于高溫過熱器受熱面上，對(duì)過熱器造成高溫腐蝕。解決方法為可以將高溫過熱器放置在外置換熱器中，也可像其他燃燒方式一樣采用抗腐蝕材料如奧氏體不銹鋼材料（0Cr17Ni12Mo2）或?qū)⑦^熱器放置于650℃以內(nèi)的煙氣中，采用12CrlMoVG或表面噴涂耐腐蝕材料；解決省煤器腐蝕的方法是使省煤器人口水溫高于HC1露點(diǎn)溫度20～30℃。避免或減輕空氣預(yù)熱器腐蝕的方法是采用考登鋼或熱空氣再循環(huán)，保證空預(yù)器人口溫度在80～100℃；也可以采用暖風(fēng)器將空氣加熱到80～100℃以上再送入空氣預(yù)熱器。

2.5輔機(jī)的選擇

由于生物質(zhì)燃料的灰量和水分的變化隨季節(jié)性和地域的變化非常大以及生物質(zhì)燃料實(shí)際外帶灰量較多，在實(shí)際運(yùn)行中許多生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐因引風(fēng)機(jī)和除塵器選小導(dǎo)致鍋爐出力不足，爐膛冒正壓等問題。因此，選擇一次風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、布袋除塵器等設(shè)備時(shí)應(yīng)充分考慮裕量。

3 結(jié)語(yǔ)

3.1生物質(zhì)燃料對(duì)CFB鍋爐的設(shè)計(jì)與運(yùn)行有很大影響。生物質(zhì)燃料不僅有效提高了CFB鍋爐燃料供應(yīng)的安全度，提高了CFB鍋爐對(duì)燃料的定價(jià)權(quán)，也使當(dāng)?shù)氐纳镔|(zhì)資源得到充分利用。但由于不同生物質(zhì)燃料有所差別，這對(duì)CFB鍋爐設(shè)備和運(yùn)行人員提出了更高要求。只有對(duì)生物質(zhì)燃料的特殊性進(jìn)行充分了解，在設(shè)計(jì)和運(yùn)行中采取必要的措施，提高鍋爐及其系統(tǒng)設(shè)備的適應(yīng)性和可靠性，以使生物質(zhì)流化床鍋爐產(chǎn)生更高的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

生物質(zhì)鍋爐的特點(diǎn)范文第3篇

關(guān)鍵詞：生物質(zhì)鍋爐；高溫腐蝕；堿金屬；氯；對(duì)策

中圖分類號(hào)：TK6；TK224 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）12-0083-02

稻麥秸稈、農(nóng)林廢棄物、稻殼、工業(yè)加工的邊角木料以及蔗渣等生物質(zhì)能是人類自古以來(lái)生火做飯的燃料，作為一種清潔而又可再生的原料，是可代替石油、煤炭等礦石能源，以及為化工行業(yè)提供碳元素。生物質(zhì)直燃發(fā)電項(xiàng)目是生物質(zhì)能大規(guī)模運(yùn)用的模式之一，是可再生能源發(fā)電一類重要方式。生物質(zhì)電廠鍋爐受熱面腐蝕是廣泛存在的，特別是高溫高壓及以上參數(shù)，尤其是采用了稻草、麥草、油菜桿等秸稈類，ι物質(zhì)發(fā)電廠的安全生產(chǎn)工作和經(jīng)濟(jì)效益都是很大的威脅。

在生物質(zhì)燃料中，堿金屬含量比例比較高，其燃燒過程中，鍋爐受熱面的高溫腐蝕與生物質(zhì)燃料中含有的氯、鉀、硫和鎂等元素密切相關(guān)，其固、液、氣的狀態(tài)變化以及燃燒過程中的化合物的轉(zhuǎn)換，直接影響鍋爐受熱面的積灰腐蝕以及鍋爐的灰渣成分情況。從相關(guān)資料可知，稻麥草秸稈、樹枝、竹片等生物質(zhì)的鉀含量比較高。

生物質(zhì)燃燒過程中，還有氯的影響。氯是一種常見的元素，人類的生存離不開它，廣泛存在于自然界，是農(nóng)林生物質(zhì)生長(zhǎng)必須的元素，許多種類的農(nóng)林生物質(zhì)氯的含量都很高，并且以游離離子態(tài)存在，轉(zhuǎn)移流動(dòng)性很強(qiáng)，表1列出了常見生物質(zhì)的情況。通常，公司所在的如東縣，地處南黃海之濱。該區(qū)域生長(zhǎng)的植物，氯的含量普遍更高。

1 腐蝕狀況分析

公司所使用的生物質(zhì)發(fā)電鍋爐，為無(wú)錫華光鍋爐股份有限公司自主開發(fā)設(shè)計(jì)的第一臺(tái)高溫高壓水冷振動(dòng)爐排鍋爐。鍋爐為自然循環(huán)形式，單鍋筒、濕出渣，主要設(shè)計(jì)參數(shù)為：額定蒸發(fā)量110t/h，額定主汽壓力9.8MPa，額定主汽溫度540℃，給水溫度210℃。設(shè)計(jì)燃料為稻草、麥草、棉花稈、廢木材、樹皮等農(nóng)林廢棄物。

公司機(jī)組于2008年7月投產(chǎn)，投產(chǎn)初期機(jī)組利用小時(shí)數(shù)非常低。隨著國(guó)家政策支持以及燃料拓展，目前發(fā)電機(jī)組年利用小時(shí)數(shù)在7500小時(shí)左右。鍋爐在2012年開始發(fā)現(xiàn)爐膛水冷壁嚴(yán)重腐蝕，主要出現(xiàn)在后墻拱下，2014年水冷壁再次泄漏后，檢查發(fā)現(xiàn)爐膛拱的位置上下5米之間，爐膛水冷壁環(huán)周四面均腐蝕嚴(yán)重，減薄明顯，水冷壁管排更換工作量非常大。為查明鍋爐水冷壁減薄的緣由以及尋找緩解對(duì)應(yīng)的解決措施，電廠邀請(qǐng)多方面的專家到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查和分析。

對(duì)更換下來(lái)的水冷壁管排的管壁管外腐蝕灰垢刮管取樣，同時(shí)，請(qǐng)東南大學(xué)相關(guān)專家對(duì)腐蝕層積灰垢樣進(jìn)行了元素成分分析（具體數(shù)據(jù)見表1），腐蝕層積灰垢樣中鐵含量為53.11%，鉀18.97%，氯18.58%，由此說明水冷壁管腐蝕層積灰垢樣的主要成分為氧化鐵和氯化鉀。水冷壁管材中的鐵經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)從水冷壁管子外表面往腐蝕積灰垢層輸送，腐蝕層積灰垢樣中氯化鉀是由煙氣中夾帶的堿金屬氯化物灰粒接觸到水冷壁冷凝沉積下來(lái)，并在水冷壁上不斷積聚而成，腐蝕層積灰（內(nèi)含大量的堿金屬氯化物）對(duì)管子造成嚴(yán)重的腐蝕。

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)觀察，以及對(duì)水冷壁管子外部腐蝕層的積灰垢樣成分進(jìn)行化學(xué)分析，基本可以確認(rèn)為堿金屬氯化物的熔融腐蝕。水冷壁腐蝕照片中可直接看出氧化膜脫落開裂。腐蝕層灰垢中的堿金屬、硫酸根離子和氯離子是造成水冷壁管排管壁嚴(yán)重腐蝕的重要起因。水冷壁管排管壁的減薄主要為灰垢中堿金屬氯化物的高溫腐蝕，而且氯元素在腐蝕的化學(xué)反應(yīng)過程中沒有被去除，而是起到催化和媒介的循環(huán)作用，因而造成爐膛的大面積腐蝕減薄。

2 腐蝕機(jī)理分析

2.1 腐蝕過程

鍋爐爐膛內(nèi)，生物質(zhì)的燃燒過程中，其所攜帶的氯、硫元素與其堿金屬鉀、鎂、鈉等元素以氣態(tài)的形態(tài)進(jìn)入到鍋爐煙氣中，會(huì)通過燃燒化學(xué)反應(yīng)形成極細(xì)顆粒（納米級(jí)或者微米級(jí)）的氯化鈉、氯化鉀等堿金屬氯化物，凝結(jié)和沉積在管壁溫度約在350℃的爐膛水冷壁管子管壁上。沉積和凝結(jié)在水冷壁管迎火側(cè)外表面的氯化鉀和氯化鈉，再與管壁表層的氧化膜（Fe2O3層）發(fā)生氧化還原反應(yīng)，由于氯化鐵的氣化溫度約為315℃左右，所以在水冷壁管子外表溫度高于315℃時(shí)，氯化鐵由固態(tài)轉(zhuǎn)向氣態(tài)，向鍋爐煙氣中擴(kuò)散，導(dǎo)致水冷壁表面的氧化膜脫落，暴露出來(lái)的管壁鐵Fe和煙氣中O2進(jìn)行氧化反應(yīng)，生成新的氧化膜Fe2O3。上述反應(yīng)過程循環(huán)發(fā)生，使得爐膛水冷壁管子的壁厚持續(xù)減少。

另一方面，爐膛水冷壁管溫度在310至420℃，鍋爐煙氣中不可避免有少量二氧化硫（SO2）氣體，能顯著加速爐膛水冷壁管壁的腐蝕過程。水冷壁迎火面管排外表的氯化鉀和氯化鈉，與煙氣中的二氧化硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，通過反應(yīng)生成氣態(tài)氯。由于氯是氣態(tài)的，也就是氯氣（Cl2），能夠輕松地穿越腐蝕積灰層，通過與管壁的鐵（Fe）進(jìn)行反應(yīng)，生成氯化鐵（FeCl3）。在水冷壁管壁腐蝕積灰層迎火側(cè)，由于燃燒所需空氣中氧的存在，氯化鐵將與氧發(fā)生反應(yīng)，生成氧化鐵（Fe2O3）和氯。氯能夠與水冷壁再次發(fā)生反應(yīng)。氯經(jīng)過一個(gè)循環(huán)幾乎沒有耗費(fèi)，氯元素起到了催化媒介作用，并且不斷地腐蝕水冷壁迎火側(cè)。

此外，爐膛水冷壁一般為20G或者15CrMo，水冷壁管子中的其他成分，如鉻（Cr），其物理化學(xué)反應(yīng)過程與上述鐵的過程相同。

2.2 腐蝕特點(diǎn)

2.2.1 普遍存在并持續(xù)

以上對(duì)腐蝕過程的探討發(fā)現(xiàn)，在爐膛水冷壁的腐蝕過程中，生物質(zhì)燃料中的氯起到了催化和媒介的作用，將奧氏體不銹鋼水冷壁中從水冷壁迎火面上連續(xù)不斷地反應(yīng)出來(lái)，造成了水冷壁管的腐蝕。生物質(zhì)燃料中天然存在的氯元素和堿金屬元素，只要在爐膛水冷壁迎火煙氣側(cè)的管壁溫度達(dá)到310～420℃時(shí)，將必然與發(fā)生化學(xué)腐蝕反應(yīng)，其含量多少和溫度的高低，只能影響腐蝕反應(yīng)的速率，不會(huì)杜絕腐蝕反應(yīng)。同時(shí)，只要化學(xué)反應(yīng)一旦開始，則將持續(xù)不斷進(jìn)行腐蝕。

2.2.2 溫度區(qū)間

爐膛水冷壁腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生和反應(yīng)速率與水冷壁的管壁溫度有直接聯(lián)系。通過對(duì)多臺(tái)高溫高壓參數(shù)的生物質(zhì)鍋爐受熱面腐蝕情況進(jìn)行了解和分析，各臺(tái)鍋爐發(fā)生的腐蝕的位置不一定一致，但是均是水冷壁管壁外表溫度在310至420℃區(qū)間，在這個(gè)溫度區(qū)間內(nèi)，腐蝕反應(yīng)的速率隨溫度的升高而加快。據(jù)如東公司統(tǒng)計(jì)，一般腐蝕速率大概在1～1.5mm/年，局部高點(diǎn)的腐蝕速度可到2.0mm/年。

3 防止腐蝕的措施

鍋爐爐膛內(nèi)的環(huán)境以及生物質(zhì)燃料中的成分共同組成水冷壁腐蝕反應(yīng)發(fā)生的條件，水冷壁管子迎火面腐蝕發(fā)生的主要原因是生物質(zhì)燃燒后的積灰以及迎火面煙氣環(huán)境中較高的氯含量。再加上振動(dòng)水冷爐排鍋爐的特點(diǎn)，定期爐膛振動(dòng)，容易使水冷壁表面的腐蝕積灰層產(chǎn)生裂紋，且煙氣中的氯離子能夠加速裂紋的生成和發(fā)展，生物質(zhì)鍋爐爐膛的溫度波動(dòng)常常無(wú)規(guī)律，為水冷壁腐蝕破壞作用創(chuàng)造了條件。

同時(shí)，鍋爐燃燒著火不穩(wěn)導(dǎo)致的煙氣O2濃度波動(dòng)、爐膛煙溫波動(dòng)以及水冷壁壁溫波動(dòng)，生物質(zhì)顆粒度不一、煙氣中O2濃度偏低以及拱下二次風(fēng)偏大引起的燃料顆粒拱下停留時(shí)間短、上部燃燒強(qiáng)導(dǎo)致煙溫偏高，同時(shí)爐膛結(jié)焦、燃料磨損行強(qiáng)以及給水欠焓偏低，都對(duì)磨損及高溫腐蝕減薄起到促進(jìn)作用。為了防止和延緩鍋爐水冷壁及過熱器高溫腐蝕問題，需要從入爐生物質(zhì)的品質(zhì)、鍋爐受熱面的設(shè)計(jì)和日常運(yùn)行參數(shù)調(diào)整等方面進(jìn)行一體化控制，具體如下：

（1）在機(jī)組選型過程時(shí)，要統(tǒng)籌考慮全廠能耗效率和鍋爐受熱面高溫腐蝕的問題，盡量使汽包內(nèi)的飽和溫度、水冷壁表面溫度避開腐蝕溫度區(qū)間；在鍋爐管材的選用過程中，考慮采用耐腐蝕好的管材，如20G、TP347H等材質(zhì)，或在部分水冷壁管壁外進(jìn)行噴涂。

（2）嚴(yán)把入爐生物質(zhì)燃料的品質(zhì)關(guān)。加強(qiáng)生物質(zhì)燃料的混合摻配工作，綜合考慮各品種的熱值、灰分、水分、易燃性等方面，確保入爐生物質(zhì)品質(zhì)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。同時(shí)，控制或杜絕氯、硫等含量高的生物質(zhì)品種入爐燃燒；另外對(duì)稻麥草類秸稈進(jìn)行干燥處理，降低其水分，減輕燃料卡堵的現(xiàn)象，進(jìn)而穩(wěn)定燃燒。

（3）加強(qiáng)燃燒調(diào)整，配合鍋爐爐排的振動(dòng)頻率和幅度，以及間隔時(shí)間，合理調(diào)整分配鍋爐一、二次風(fēng)。特別是，當(dāng)采用顆粒度小、高水分的木屑、稻殼等燃料時(shí)，要加大二次風(fēng)量，提高其穿透性，防止密相區(qū)轉(zhuǎn)移，防止在爐膛以外的區(qū)域發(fā)生二次再燃。

（4）采用機(jī)械方式或者高壓水沖洗對(duì)鍋爐水冷壁、過熱器表面進(jìn)行清焦清灰時(shí)，應(yīng)盡量避免破壞受熱面管壁的保護(hù)性垢層；要不就將管壁表面進(jìn)行徹底清理干凈。

（5）對(duì)存在磨損的區(qū)域可采對(duì)水冷壁迎火面進(jìn)行防磨防腐噴涂等防磨措施，減緩磨損減薄，并在更換過程中提高材質(zhì)。另外，定點(diǎn)跟蹤檢查，注意腐蝕減薄的發(fā)展。

（6）鍋爐運(yùn)行過程中，盡量提高鍋爐蒸汽參數(shù)，從而提高鍋爐汽包給水的飽和溫度，增大省煤器出口給水的欠焓，確保水冷壁水動(dòng)力穩(wěn)定。

4 結(jié)語(yǔ)

由于生物質(zhì)直燃鍋爐高溫受熱面腐g，特別是屏式過熱器、高溫段的水冷壁等，是一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的技術(shù)問題，影響的環(huán)節(jié)和因素很多，要想解決好這些問題，還需要做大量的科學(xué)實(shí)踐論證，進(jìn)一步探討其腐蝕機(jī)理，研究其防治措施，達(dá)到生物質(zhì)直燃鍋爐鍋爐長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行的目的，進(jìn)而提高生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)設(shè)備可靠性和健康水平。

參考文獻(xiàn)

[1]秦建光，等.生物質(zhì)灰成分測(cè)試中的偏差問題分析.中國(guó)電機(jī)學(xué)報(bào)，2009.

[2]王準(zhǔn).生物質(zhì)燃燒過程中受熱面高溫腐蝕特性研究.浙江大學(xué)，2015.

生物質(zhì)鍋爐的特點(diǎn)范文第4篇

關(guān)鍵詞：固體成型的生物質(zhì)燃料；鏈條爐排層狀燃燒；自然循環(huán)；受熱面為全水管式鍋爐

1 概述

隨著社會(huì)對(duì)能源需求的日益增長(zhǎng)，作為主要能源來(lái)源的化石燃料在迅速地減少。因此，尋找一種可再生的替代能源，成為社會(huì)普遍關(guān)注的焦點(diǎn)。生物質(zhì)能是一種理想的可再生能源，它來(lái)源廣泛，每年都有大量的工業(yè)、農(nóng)業(yè)及森林廢棄物產(chǎn)出。在目前世界的能源消耗中，生物質(zhì)能消耗占世界總能耗的14%，僅次于石油、煤炭和天然氣，位居第四位。而在我們國(guó)家特別是北方地區(qū)玉米桿、稻殼等可再生資源資源非常豐富，用其代替或部分代替燃煤，能為用戶帶來(lái)豐厚的經(jīng)濟(jì)回報(bào)。

SZL4.2-1.0/95/70-T型組裝水管熱水鍋爐，采用雙鍋筒縱置式布置，燃燒方式用鏈條爐排。額定功率4.2MW，額定出水壓力1.0MPa，額定出水溫度95℃，鍋爐設(shè)計(jì)燃料為固體生物質(zhì)燃料。爐膛兩側(cè)墻水冷壁采用膜式水冷壁結(jié)構(gòu)；爐膛前、后墻水冷壁管向下延伸到爐排上部形成前后拱，這樣既增加鍋爐的密封性能，可有效降低爐墻外壁溫度，減少散熱損失，又增加了爐膛容積及受熱面，同時(shí)加固了后拱的強(qiáng)度。爐膛后為燃燼室、對(duì)流管束，尾部有省煤器。煙氣經(jīng)爐膛、燃燼室、對(duì)流管束、省煤器進(jìn)入尾部煙道，通過除塵器、引風(fēng)機(jī)、煙囪排入大氣。

本鍋爐分上下兩大件出廠，上部大件包括鍋爐本體、上部鋼架及上部爐墻，下部大件包括煤斗、鏈條爐排、下部爐墻及內(nèi)部通風(fēng)道，除前后拱管及其連接管現(xiàn)場(chǎng)裝配，部分磚墻及前后爐拱在現(xiàn)場(chǎng)砌筑外，其余部件均組裝出廠，尾部省煤器及煙風(fēng)道隨爐配套出廠。尾部除塵器及其接管按照合同發(fā)貨。

該鍋爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行工況范圍：熱負(fù)荷： 70%-100%。

2 鍋爐規(guī)范

額定功率：4.2MW

額定出水壓力：1.0MPa

額定出水溫度：95℃

回水溫度：70℃

冷空氣溫度：20℃

試驗(yàn)壓力：1.4MPa

輻射受熱面：26.08m2

對(duì)流受熱面：111.7m2

省煤器受熱面：139.52m2

爐排有效面積：7.7m2

排煙溫度：154℃

排煙處過量空氣系數(shù)：1.65

設(shè)計(jì)效率：82.4%

鍋爐水容量：7.5m3

金屬耗量：鍋爐本體9718 kg；鋼結(jié)構(gòu)8203kg；爐排15593kg

總耗電量：53.35KW

3 對(duì)燃料的要求

該型鍋爐按生物質(zhì)固體成型固體燃料（BBDF）進(jìn)行設(shè)計(jì)。

進(jìn)入本鍋爐的秸桿經(jīng)烘干，并制成塊狀或棒狀，因此本設(shè)計(jì)采用鏈條爐排的層狀燃燒方式，燃料適應(yīng)性廣。

生物質(zhì)固體成型固體燃料的特性如下：灰分：5～20%；水分：≤12%，低位發(fā)熱值：14650～16747KJ/Kg（3500～4000kcal/kg；密度：800～1100kg/m3；塊狀尺寸為32×32×（30～80），或棒狀尺寸為φ30×（30～80）。

4 鍋爐給水品質(zhì)應(yīng)符合GB/T1576-2008《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》的有關(guān)規(guī)定（見表1）

5 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介

鍋爐整體型式為雙鍋筒縱置式自然循環(huán)鍋爐，為縮短安裝工期及基建投資，本鍋爐設(shè)計(jì)成組裝鍋爐，分上下兩大件出廠

針對(duì)生物質(zhì)燃料的燃燒特性采取以下幾項(xiàng)改進(jìn)措施。

5.1 鏈條爐排的層式燃燒：由于燃料經(jīng)烘干，并制成塊狀或棒狀，本鍋爐采用前軸驅(qū)動(dòng)鏈條爐排的層式燃燒方式，著火條件好，燃料適應(yīng)性廣。

5.2 采用較高的前拱和低而長(zhǎng)的后拱：既可保證揮發(fā)份有足夠大的空間充分燃燒，又可保證固定碳在后拱區(qū)有較長(zhǎng)的燃燒時(shí)間，以提高鍋爐燃燒效率。

5.3 合理的二次風(fēng)系統(tǒng)：由于該燃料揮發(fā)分高，燃燒速度快，為防止空氣與可燃?xì)怏w混合不均勻，使煙氣中的碳?xì)浠衔锓纸?，在爐膛燃燒區(qū)設(shè)計(jì)了二次風(fēng)噴嘴。后拱出口處的二次風(fēng)除了使煙氣與空氣充分混合外，還可將爐膛高溫?zé)煔馔葡蚯肮皡^(qū)，有利于燃料的著火。二次風(fēng)風(fēng)道上都裝有調(diào)節(jié)閥門，可根據(jù)燃燒工況需要調(diào)節(jié)各組風(fēng)量。

5.4 采用下部絕熱爐膛：在爐膛下部，前拱區(qū)及后拱區(qū)，都采用絕熱爐膛，以提高燃燒區(qū)的燃燒溫度，保證燃料的完全充分燃燒。

5.5 鍋爐兩側(cè)墻水冷壁采用膜式水冷壁結(jié)構(gòu)；爐膛前、后墻水冷壁管向下延伸到爐排上部形成前后水冷拱，這樣既增加鍋爐的密封性能，又增加了爐膛容積及受熱面，同時(shí)加固了后拱的強(qiáng)度。

1）水冷系統(tǒng)：包括前后拱管、側(cè)水冷壁、對(duì)流管束、上、下鍋筒、下降管及集箱。

（1）鍋筒：上鍋筒直徑為900，厚14，長(zhǎng)5300（不算兩端封頭），下鍋筒直徑為900，厚度為14，長(zhǎng)2140（不算兩端封頭），材料均采用Q245R。下鍋筒通過兩個(gè)汽包支座擱在底盤上，后邊一個(gè)為活動(dòng)支座。上下鍋筒中心距為2300，上鍋筒支承在焊接的水冷壁、對(duì)流管束上。上鍋筒內(nèi)部裝有配水裝置和出水裝置，由省煤器集箱引出的回水經(jīng)4根φ89的管子進(jìn)入鍋筒內(nèi)φ159的配水管，配水管兩端留有半圓形出水口。上鍋筒內(nèi)還裝設(shè)橫向隔板，使上升管與下降管隔開。在鍋筒的頂部裝有出水裝置，加熱后的熱水在鍋筒內(nèi)混合后由出水裝置引出，供給用戶。下鍋筒內(nèi)設(shè)有排污裝置。

（2）水冷壁：爐膛兩側(cè)采用膜式水冷壁結(jié)構(gòu)，管子為φ51×4，節(jié)距為100。前、后墻水冷壁為φ51×3的管子共28 根，節(jié)距為120mm，前后墻水冷壁向下延伸，形成高而短的前拱和低而長(zhǎng)的后拱。后拱傾角為10°，前后拱總覆蓋率達(dá)80%。

（3）燃燼室：兩側(cè)為φ51×4膜式水冷壁管子連接于上鍋筒與兩側(cè)集箱之間，管間距為100mm，貼后墻管有兩排共16根，連接于上下鍋筒之間，橫向管間距為110mm，管徑φ51×3。

（4）對(duì)流管束：上下鍋筒間由320根φ51×3的對(duì)流管束分別與上下鍋筒采用焊接連接，管間有一堵隔墻，煙氣成兩個(gè)回路橫向沖刷流動(dòng)。

（5）省煤器采用流線型鰭片式鑄鐵省煤器，長(zhǎng)度為1500 mm，材料為HT200。省煤器共64根省煤器管組成，回水由進(jìn)水管流入省煤器，沿逆煙氣方向而上，然后再由出水管送入鍋筒。

2）爐墻部分：本爐為組裝鍋爐，采用輕型爐墻，鍋爐爐膛及燃燼室兩側(cè)全部采用輕質(zhì)保溫材料，既加強(qiáng)了爐墻的保溫隔熱性能又減輕了鍋爐總重。后半部?jī)?nèi)層為耐火磚，外層為保溫材料。前后拱分別由前后拱管作骨架澆筑耐火混凝土組成，后拱的重量吊在兩個(gè)橫梁上，鍋爐的前后拱、前墻、中墻和下部爐墻在工地由安裝部門在用戶現(xiàn)場(chǎng)砌筑施工。

3）燃燒系統(tǒng)部分：燃燒系統(tǒng)包括煤斗、鏈條爐排、爐排傳動(dòng)裝置。

本鍋爐鏈條爐排為大塊爐排片。爐排前后軸距為5.56m，有效寬度為1.6m，爐排下面劃分為5個(gè)獨(dú)立的風(fēng)室，根據(jù)燃燒情況配風(fēng)，進(jìn)風(fēng)方式為雙側(cè)進(jìn)風(fēng)，進(jìn)風(fēng)均勻。爐膛前部設(shè)有煤斗、煤閘門，用以調(diào)節(jié)進(jìn)入爐排的料層厚度。爐排速度由減速箱控制調(diào)節(jié)。燒透的爐渣排入渣斗。

6 鍋爐管道系統(tǒng)及附件

鍋爐范圍內(nèi)管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)滿足TSG G0001-2012《鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》》及TSG G0002-2010《鍋爐節(jié)能技術(shù)監(jiān)督管理規(guī)程》（附錄B：鍋爐儀表配置要求）的要求。

鍋爐本體附件除放氣閥、出水閥、安全閥、排污閥外，還有測(cè)量?jī)x表、壓力表、溫度計(jì)，測(cè)點(diǎn)應(yīng)參照?qǐng)D紙6T8150-0和現(xiàn)場(chǎng)具體情況而定。

7 輔機(jī)配套

用戶自己選配輔機(jī)時(shí)，各輔機(jī)的參數(shù)不能低于我廠輔機(jī)清單上輔機(jī)的參數(shù)，海拔高地區(qū)的風(fēng)機(jī)參數(shù)應(yīng)予以修正。

8 鍋爐按GB50273-2009《鍋爐安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》進(jìn)行安裝與驗(yàn)收。

9 對(duì)于鏈條爐排鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，應(yīng)做到如下方面：（1）水質(zhì)一定要符合標(biāo)準(zhǔn)，保證受熱面不結(jié)垢，提高換熱系數(shù)；（2）鼓引風(fēng)機(jī)及循環(huán)水泵采用變頻控制；（3）控制排煙處過量空氣系數(shù)小于1.65；（4）定期吹灰，提高換熱效率；（5）鍋爐及系統(tǒng)杜絕跑、冒、滴、漏；（6）風(fēng)機(jī)軸承和循環(huán)泵軸承的冷卻水盡可能循環(huán)利用。（7）鍋爐爐墻、煙風(fēng)道、各種熱力設(shè)備、熱力管道及閥門應(yīng)當(dāng)密封和保溫，其表面溫度低于50℃，減少散熱損失。

總之，該鍋爐在河南洛陽(yáng)某地運(yùn)行已經(jīng)一年有余，各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到設(shè)計(jì)要求，受到用戶的好評(píng)，在設(shè)計(jì)上是成功的，其獨(dú)特新穎的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對(duì)于其它爐型的生物質(zhì)鍋爐也具有一定的參考價(jià)值。生物質(zhì)鍋爐與一般工業(yè)鍋爐在結(jié)構(gòu)形式上具有共同之處，但也有不同之處。生物質(zhì)鍋爐的爐型根據(jù)燃料的不同，它的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不同。在設(shè)計(jì)生物質(zhì)鍋爐時(shí)一定要根據(jù)燃料的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出具有防腐蝕性、防結(jié)渣、防積灰等特性的生物質(zhì)鍋爐結(jié)構(gòu)型式，盡量減少生物質(zhì)鍋爐在運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)的各種安全隱患。隨著能源危機(jī)的加劇及節(jié)能環(huán)保的意識(shí)增強(qiáng)，燃燒清潔燃料及可再生能源是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。促使我國(guó)的生物質(zhì)鍋爐得到快速發(fā)展，促使我們生存的環(huán)境愈來(lái)愈美好。

參考文獻(xiàn)

生物質(zhì)鍋爐的特點(diǎn)范文第5篇

1生物質(zhì)發(fā)電工程概念及特點(diǎn)

1.1生物質(zhì)發(fā)電工程概念

生物質(zhì)發(fā)電工程主要為農(nóng)林生物質(zhì)直接燃燒和氣化發(fā)電、生活垃圾（含污泥）焚燒發(fā)電和垃圾填埋氣發(fā)電及沼氣發(fā)電工程。本篇主要討論、分析以農(nóng)林生物質(zhì)直接燃燒的生物質(zhì)發(fā)電工程。1.2燃料特性分析農(nóng)林生物質(zhì)的種類包括農(nóng)作物的秸稈、殼、根，木屑、樹枝、樹皮、邊角木料，甘蔗渣等。秸稈一般為燃料的主要成份，根據(jù)燃料特性，秸稈分為硬質(zhì)秸稈、軟質(zhì)秸稈。硬質(zhì)秸稈：棉花、大豆等莖干相對(duì)堅(jiān)硬的農(nóng)作物秸稈及樹枝、木材加工下腳料的統(tǒng)稱。軟質(zhì)秸稈：玉米、小麥、水稻、高粱、甘蔗等莖干相對(duì)柔軟的農(nóng)作物秸稈的統(tǒng)稱。1.3特點(diǎn)生物質(zhì)發(fā)電工程燃料為廢棄作物秸稈及木材下腳料等，屬可再生能源，利用秸稈、木材下腳料等發(fā)電，可減少煤、油等常規(guī)能源消耗，節(jié)省了資源，又避免焚燒污染環(huán)境。產(chǎn)生的灰渣可作為一種優(yōu)質(zhì)肥料還田或復(fù)合肥廠生產(chǎn)原料，100%綜合利用，不需設(shè)置灰渣場(chǎng)，節(jié)省土地，減少水土流失，節(jié)省工程造價(jià)。減排二氧化碳，按每度供電減排0.997kgCO2，按1×30MW高溫高壓凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組，配1臺(tái)130t/h高溫高壓生物質(zhì)鍋爐的工程，年二氧化碳減排量約171528t，對(duì)減輕大氣溫室效應(yīng)，緩解全球氣候變暖和氣候變化起到了促進(jìn)作用。

2環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行

2.1煙氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

單臺(tái)出力65t/h以上采用甘蔗渣、鋸末、樹皮等生物質(zhì)燃料的發(fā)電鍋爐，參照《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2003)規(guī)定的資源綜合利用火力發(fā)電鍋爐的污染物控制要求執(zhí)行。單臺(tái)出力65t/h及以下采用甘蔗渣、鋸末、樹皮等生物質(zhì)燃料的發(fā)電鍋爐，參照《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13271-2001)中燃煤鍋爐大氣污染物最高允許排放濃度執(zhí)行。有地方排放標(biāo)準(zhǔn)且嚴(yán)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的，執(zhí)行地方排放標(biāo)準(zhǔn)。引進(jìn)國(guó)外燃燒設(shè)備的項(xiàng)目，在滿足我國(guó)排放標(biāo)準(zhǔn)前提下，其污染物排放限值應(yīng)達(dá)到引進(jìn)設(shè)備配套污染控制設(shè)施的設(shè)計(jì)運(yùn)行值要求。

2.2無(wú)組織排放控制標(biāo)準(zhǔn)

粉塵執(zhí)行《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16297-1996)無(wú)組織排放監(jiān)控濃度限值：1.0mg/m3。

3廠址選擇

3.1燃料供應(yīng)

發(fā)電廠應(yīng)布置在農(nóng)作物相對(duì)集中的地區(qū)。發(fā)電廠所在區(qū)域半徑50km范圍內(nèi)應(yīng)有豐富的秸稈、木材下腳料、果木皮等生物質(zhì)資源、可靠的產(chǎn)量及持續(xù)的可獲得量。項(xiàng)目開展前期工作時(shí)，應(yīng)調(diào)查研究廠址附近多年秸稈產(chǎn)量，對(duì)秸稈產(chǎn)量進(jìn)行分析，編制《生物質(zhì)資源專題收集報(bào)告》；廠址宜選擇在秸稈豐產(chǎn)區(qū)的城鎮(zhèn)附近，應(yīng)有保證發(fā)電廠連續(xù)運(yùn)行的秸稈用量；同時(shí)保證在農(nóng)業(yè)欠年可獲得秸稈量能夠滿足電廠的年秸稈消耗量。

3.2交通條件

燃料運(yùn)輸宜采用公路運(yùn)輸，當(dāng)有較好水路運(yùn)輸條件時(shí)，可通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，采取水路運(yùn)輸或陸水聯(lián)運(yùn)的方式。電廠的進(jìn)廠道路宜為7m～9m，應(yīng)分別與通向城鎮(zhèn)和秸稈收貯站的現(xiàn)有公路相連接，且應(yīng)短捷、順暢，同時(shí)考慮秸稈運(yùn)輸車輛在排隊(duì)等候稱重時(shí)對(duì)當(dāng)?shù)氐缆方煌ǖ挠绊憽?/p>

3.3水源條件

供水水源必須落實(shí)可靠，宜采用當(dāng)?shù)爻鞘兄兴?，?jié)約水資源。在確定水源的給水能力時(shí)，應(yīng)掌握當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)、工業(yè)和居民生活用水情況，以及水利、水電規(guī)劃對(duì)水源變化的影響。采用直流供水的發(fā)電廠，宜靠近水源。并應(yīng)考慮取排水對(duì)水域航運(yùn)、環(huán)境、養(yǎng)殖、生態(tài)和城鎮(zhèn)生活用水等的影響。當(dāng)采用江、河水作為供水水源時(shí)，其取水口位置必須選擇在河床全年穩(wěn)定的地段，且應(yīng)避免泥砂、草木、冰凌、漂流雜物、排水回流等的影響。

3.4地質(zhì)、氣象條件

廠址應(yīng)盡可能利用荒地和劣地，不得占用基本農(nóng)田。不得設(shè)在危巖、滑坡、巖溶強(qiáng)烈發(fā)育、泥石流地段、發(fā)震斷裂帶以及地震時(shí)易發(fā)生滑坡、山崩和地陷地段。廠址應(yīng)避讓重點(diǎn)保護(hù)的文化遺址和風(fēng)景區(qū)，不宜設(shè)在居民集中的居住區(qū)內(nèi)和有開發(fā)價(jià)值的礦藏上，并應(yīng)避開拆遷大量建筑物的地區(qū)。廠址宜設(shè)在城鎮(zhèn)、居民點(diǎn)和重點(diǎn)保護(hù)的文化遺址及風(fēng)景區(qū)常年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)。

4主要污染物治理措施

1）除塵一般設(shè)兩級(jí)除塵，采用旋風(fēng)分離器＋布袋除塵器除塵，設(shè)計(jì)除塵效率一般不小于99.90%，有效地控制煙塵排放濃度。

2）鍋爐采用低氮燃燒方式，運(yùn)行時(shí)爐內(nèi)溫度比較低，可以有效抑制NOx的生成量。同時(shí)，預(yù)留煙氣脫除氮氧化物裝置空間。

3）為增加煙氣的擴(kuò)散稀釋能力，降低污染物落地濃度，鍋爐煙氣通過高煙囪排放，并滿足發(fā)電廠的煙囪高度應(yīng)高于廠區(qū)內(nèi)最高建筑物高度的2～2.5倍。目前，生物質(zhì)發(fā)電工程大多數(shù)煙囪高度為80m。

4）在鍋爐尾部煙道上裝設(shè)煙氣連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，為運(yùn)行管理和環(huán)境管理提供依據(jù)。

5）配備貯灰渣裝置或設(shè)施，配套灰渣綜合利用設(shè)施，做到灰渣全部綜合利用。

6）露天料場(chǎng)須采取可行的二次污染防治措施，整個(gè)料場(chǎng)進(jìn)行地面硬化，并在每個(gè)堆垛周邊設(shè)排水溝；大風(fēng)及雨雪天氣時(shí)，在堆垛上方覆蓋帆布或防雨苫布進(jìn)行遮蓋，減少對(duì)環(huán)境的污染。

7）廠外收儲(chǔ)站負(fù)責(zé)生物質(zhì)資源的收購(gòu)、破碎、儲(chǔ)存，并用專用生物質(zhì)運(yùn)輸車運(yùn)至發(fā)電廠干料棚及露天燃料堆場(chǎng)存放。在收購(gòu)站庫(kù)房?jī)?nèi)設(shè)置除塵器，減小干燥秸稈在破碎、打包過程中對(duì)粉塵對(duì)大氣環(huán)境的影響。通過以上措施的落實(shí)，工程能夠滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的要求及相關(guān)規(guī)定，減少工程對(duì)環(huán)境的污染，最大限度的保護(hù)環(huán)境。

5難點(diǎn)問題分析及解決

1）從環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)選擇上，要特別關(guān)注入爐燃料收到基低位發(fā)熱量，不能機(jī)械的一律按資源綜合利用火力發(fā)電廠鍋爐執(zhí)行。對(duì)于一般的生物質(zhì)燃料收到基低位發(fā)熱量小于12550kJ/kg，但對(duì)于不同地域，不同的施肥生長(zhǎng)環(huán)境，燃料成份有很大的差異。根據(jù)燃料成份分析，收到基低位發(fā)熱量大于12550kJ/kg，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)參照火力發(fā)電廠鍋爐執(zhí)行；如果收到基低位發(fā)熱量小于等于12550kJ/kg，則參照《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2003)規(guī)定的資源綜合利用火力發(fā)電鍋爐的污染物控制要求執(zhí)行。

2）對(duì)生物質(zhì)電廠來(lái)說，燃料的貯存是一件大事，一般而言普通燃煤電廠只考慮15d左右的消耗量，而由于農(nóng)作物秸稈收購(gòu)具有很強(qiáng)的季節(jié)性，無(wú)法連續(xù)均衡收購(gòu)，所以往往生物質(zhì)電廠需要大量土地來(lái)儲(chǔ)存數(shù)月甚至半年的秸稈用量。同時(shí)還要考慮秸稈的霉變、自燃、防潮、防火及防雷電等。其中消防防火是一個(gè)關(guān)鍵而復(fù)雜的問題。目前的消防設(shè)計(jì)一般是參照《造紙行業(yè)原料消防安全管理規(guī)定》執(zhí)行。儲(chǔ)料場(chǎng)應(yīng)設(shè)置在廠區(qū)及居民區(qū)全年主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向或者最小風(fēng)頻的上風(fēng)側(cè)，同時(shí)要求每個(gè)堆場(chǎng)存儲(chǔ)量不得大于2×104t，且在每個(gè)堆場(chǎng)周圍設(shè)置環(huán)形消防通道。通過調(diào)查已投產(chǎn)的電廠，目前電廠堆料比較混亂，基本沒有按照消防間距的要求，直接就堆在路邊。建議以后電廠應(yīng)加強(qiáng)堆料管理，要嚴(yán)格按照消防間距進(jìn)行存儲(chǔ)。

3）電廠排雨水一般采用道路和暗管相結(jié)合的方式。廠區(qū)場(chǎng)地以一定排水坡度坡向道路，再經(jīng)雨水口收集，排入雨水管網(wǎng)。但對(duì)燃料堆場(chǎng)來(lái)說，由于燃料中的稻殼、木屑等比較細(xì)小往往容易堵塞周邊的雨水口，使雨水無(wú)法正常排出，而且不好清理。建議堆場(chǎng)周圍的排水應(yīng)采用明溝和道路排水相結(jié)合的方式。

4）除塵器及效率的選擇，從初可、可研、環(huán)評(píng)、初設(shè)等設(shè)計(jì)階段，一直是環(huán)保關(guān)注的重點(diǎn)。建議工程在前期工作中定一個(gè)合適的除塵器及效率，以免在設(shè)計(jì)中各過程污染物排放的不一致，造成業(yè)主及各設(shè)計(jì)單位、配合單位的困惑及疑慮。雖然達(dá)到現(xiàn)行排放標(biāo)準(zhǔn)的最低保障除塵效率相對(duì)都比較低，但對(duì)于日趨嚴(yán)格的環(huán)保要求及二次征求意見稿的公布征求意見，設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)先進(jìn)性，前瞻性，再者布袋除塵器效率一般不低于99.9%；所以，建議采用旋風(fēng)分離器＋布袋除塵器除塵，效率定為99.9%。