影响生物质锅炉燃料燃烧过程的变量

2019年11月16日 作者 武汉生物颗粒燃料厂家
影响生物质锅炉燃料燃烧过程的变量

一、含水量

  不同种类燃料的含水量区别很大,取决于燃料种类和储存方式。为了保持生物质锅炉燃料燃烧稳定性,在使用之前需要晾晒(有条件时要增设干料棚)。含水量增加会降低炉膛蓄热温度,增加燃料在燃烧室的不完全燃烧。含水量过大是国能生物质电厂带不上负荷的主要原因。含水多的燃料着火困难,影响燃烧速度,使炉内温度降低,使机械和化学不完全燃烧热损失增加,当燃料水分大于45%时,燃烧就非常困难。在燃烧过程中,水分因蒸发、汽化要消耗大量的汽化热。水分含量大的燃料其燃烧后的烟气体积较大(水变为蒸汽比体积增加了1200倍),由于出口烟气有130℃左右温度,因此随烟气带走的热量损失较多(此现象可以通过烟囱的排烟,观测到呈现大量乳白气体),锅炉的热效率就较低。此外,烟气体积增加,引风机消耗的电能也随之增加,引风机功率增加了,使得烟气流速加快,燃烧上移,很难构建合理的燃烧工况,保障炉排燃烧动力平衡(养不住底火)。

  烟气流速加快使得烟气携灰量也增加,加速了对炉膛尾部受热面的磨损。

  二、发热量

  (一)概念

  (1)高位发热量(湿基)。指lkg燃料在单位时间里完全燃烧所放出全部的热量,单位MJ/kg。

  (2)低位发热量(干基)。是燃烧热量中,去掉燃烧时生成的汽化潜热(水蒸气)所释放的热量,单位MJ/kg。

  (二)影响发热量的因素

  影响发热量的一般因素是燃料中的水分、灰分和杂质,这也是国内生物质电厂共同存在的问题(燃料水分和灰分过大的问题不解决,生物质发电企业是很难发展的)。过湿、过长的燃料在取料机、给料机里堵塞,在炉排上烧不透,增加了不完全燃烧损失(某电厂由于入炉燃料灰分通常大于40%,所以长期带不上高负荷)。

  三、过量空气系数

  理论空气量与实际空气量的比值叫做过量空气系数。

  生物质锅炉的燃烧过量空气系数要大于1,通常大于1. 25,以保证助燃空气与可燃物的充分混合。

  过量空气系数沿用了煤粉锅炉的数据,现在无权威论证。实际的锅炉燃烧因生物质挥发分高、燃烧速度快,应该是富氧燃烧。

  过量空气系数主要是通过二次风来提供,实践证明,上层二次风要尽量大,以过热器不超温为原则,以利于燃烧工况的构建和燃料的燃尽。试验证明:生物质锅炉燃烧氧量任何时候都要大于3%,当炉膛温度能够保持较高时,氧量保持在3%~5%才能够燃烧完全。因为生物质颗粒不均、燃烧区域不同,富氧燃烧就成了生物质锅炉区别于煤粉锅炉的一个显著特点(国内某电厂的前、后上二次风开到40%以上、氧量为5%,燃烧工况良好,过热器区域的灰为灰白色,可以认为是国内生物质锅炉燃烧的样板;丹麦生物质锅炉一、二次风率比例:黄秆锅炉为3:7,灰秆锅炉为4:6)。可是现在国内生物质锅炉大多没有照此办理,主要原因足国内燃料质量太差,水分、灰分的含量太高。许多生物质锅炉风率比例变成了5:5或者8:2。尤其是黄秆锅炉一次风用少了就不能浮动厚料层、减少料层厚度,炉膛蓄热就不能满足高负荷。

  四、空气温度

  生物质电厂锅炉的热风,采用的是除氧器来水加热空气的方法,因此,需要尽量提高风温,促成炉排高端着火。