論生物質(zhì)鍋爐的設計

研究與探討能源研究與管理2011(4)21論生物質(zhì)鍋爐的設計雷賀愛(ài)(江西江聯(lián)能源環(huán)保股份有限公司,南昌330001)摘要:本生物質(zhì)秸桿鍋爐結合了國內外生物質(zhì)燃料燃嬈先進(jìn)技術(shù),采用獨特的內循環(huán)燃燒方式,是一種新型的清潔燃燒技術(shù)。它繼承了沸騰爐原理,并將燃燒室分成主床和副床,通過(guò)爐下送風(fēng)的相互配合使爐內物料在主床與副床之間形成循環(huán),另外,具有高熱強度的床料在主床內進(jìn)行回旋流動(dòng),對投人的燃料具有強烈的播散效果,能夠迅速烘干燃燒各種含永量髙的低熱值燃料,保持穩定運行。關(guān)鍵詞:生物質(zhì);秸桿;鍋爐;內循環(huán)中圖分類(lèi)號:TK22966文獻標志碼:B文章編號:1005-7676(2011)04-0021-02Discussion on the design of a biomass boilerLEI He-ai(Jiangxi Jianglian Environmental and Protection Energy Co, Ltd, Nanchang 330001, China)Abstract: The biomass straw boiler combined with domestic and foreign advanced technology of biomass fuel combustion isa new type of clean combustion technology, and unique internal circulating combustion method is used. It has inherited theboiling furnace principle, the combustion chamber is divided into a main bed and an auxiliary bed, and the materials in boilerform a cycle between the main bed and under beds by downside air supply in boiler. In addition, the high hot intensity bedmaterial convolute flow in the main bed, and fuel has a strong dissemination effect, capable of quickly drying combustion ofhigh water content and low calorific value fuel, maintain stable operationKey words: biomass; straw; boiler; design引言物秸桿等提供了一條很好的途徑。為更好的利用生物質(zhì)燃料,筆者設計了一種用于發(fā)電的生物質(zhì)成型農村能源資源是指在農村就地開(kāi)發(fā)和利用的能燃料鍋爐。源物質(zhì),如:薪柴、農作物秸桿、人畜糞便等,農村能源基本上是可再生能源,而且有較好的地域性、1生物質(zhì)秸桿鍋爐的工作原理分散性和間歇性。鍋爐采用單鍋筒橫置式自然循環(huán)、膜式壁爐膛、農村能源利用律低,其生物質(zhì)能源綜合利用率前吊后支,全鋼架Ⅱ型結構。僅16%,薪柴超伐量達54%,秸桿直接燃燒用量占生物質(zhì)燃料經(jīng)爐膛兩側進(jìn)入高速床移動(dòng)床。生60%,生物質(zhì)能源的不合理消耗,加劇了農業(yè)生態(tài)物質(zhì)燃料在爐膛內燃燒產(chǎn)生大量煙氣,經(jīng)過(guò)熱器平衡的失調。省煤器、空氣預熱器由尾部煙道排出。鍋爐給水經(jīng)生物質(zhì)成型技術(shù)為高效利用農業(yè)廢棄物、農作省煤器加熱后進(jìn)入鍋筒;鍋筒內的飽和水經(jīng)下降管中國煤化工投稿時(shí)間:2011-07-19CNMHG作者簡(jiǎn)介:雷賀愛(ài)(1981-),女,河北唐山人,助理工程師,學(xué)士,畢業(yè)于西安科技大學(xué),建筑環(huán)境與設備工程專(zhuān)業(yè),主要研究方向:生物質(zhì)鍋爐。能鰾研究與管理2011(4)研究與探討進(jìn)人水冷壁下集箱、埋管、上升管、上集箱,然后額定蒸汽壓力:5.3 MPa從引出管引入鍋筒;飽和水及飽和蒸汽混合物在鍋額定蒸汽溫度:485℃筒內經(jīng)汽水分離裝置分離后,飽和蒸汽通過(guò)引出管給水溫度:150℃進(jìn)低溫過(guò)熱器。過(guò)熱蒸汽由低過(guò)加熱后進(jìn)入噴水減連續排污率≤2%溫器中調節汽溫。然后經(jīng)髙溫過(guò)熱器,將蒸汽加熱冷風(fēng)溫度到額定汽溫,從高過(guò)出口集箱通過(guò)匯集管引入集汽排煙溫度:150℃集箱,最后從主汽閥至主蒸汽管道。鍋爐設計熱效率87.9%2生物質(zhì)秸桿鍋爐的設計22設計燃料本鍋爐的設計燃料為一些常見(jiàn)的農業(yè)廢棄物和21生物質(zhì)秸桿鍋爐的設計參數農作物秸桿,具體組成見(jiàn)表1。額定蒸發(fā)量:表1設計燃料各成分質(zhì)量分數玉米桿棉花桿果木枝條花生殼糠醛渣鋸木屑302055入爐燃料尺寸范圍:軟秸桿顆粒度為0~150靠離心作用進(jìn)行汽水分離,分離出來(lái)的水沿分離器硬秸桿顆粒度為0~50mm內壁下流,蒸汽經(jīng)過(guò)接管進(jìn)入過(guò)熱器。生物質(zhì)秸桿鍋爐的主要結構爐膛斷面為6335mm×7175mm(按水冷壁中生物質(zhì)秸杄鍋爐主要由鍋筒、爐膛、埋管、過(guò)心線(xiàn))的長(cháng)方形。整個(gè)水冷壁分成4個(gè)循環(huán)回路,熱器、省煤器和空氣預熱器等組成叨。本鍋爐的設計即兩側及前、后回路,鍋水由4根Φ273mmx結構示意圖見(jiàn)圖112mm集中下降管通過(guò)24根Φ133mmx6mm的下降管引到運轉層下分別導入水冷壁的各個(gè)下集箱。爐膛前后墻下部各懸吊一組旗形埋管,前墻埋管組下部由膜式壁彎制成前副床(低速床),后墻下面為膜式壁后副床(低速床),它們與兩側水冷壁共同形成水冷布風(fēng)板和風(fēng)室232過(guò)熱器過(guò)熱器布置在水平煙道內,按煙氣流動(dòng)方向分為兩級,前部布置高溫過(guò)熱器,后部布置低溫過(guò)熱器6飽和蒸汽自鍋筒引出后,先進(jìn)入低溫過(guò)熱器,加熱后的蒸汽經(jīng)過(guò)噴水減溫器降溫,再引入高溫過(guò)熱器繼續加熱,以求達到所需要的參數。低溫過(guò)熱器、高溫過(guò)熱器都采用混合流,順列1鍋筒;2爐膛;3埋管;4過(guò)熱器布置方式。5省煤器;6空氣預熱器。233省煤器圖1生物質(zhì)秸桿鍋爐結構示意圖鍋爐釆用順列蛇形管式省煤器,在尾部煙道單23.1鍋筒級布置,按煙氣流向分為一組高溫段省煤器和二組鍋筒為中1600m,用19Mn6鋼板制成,懸低溫段省煤器。吊在頂板大梁上,鍋筒內設φ290mm旋風(fēng)分離器234空氣預熱器28個(gè),其中汽水混合物順時(shí)針旋轉的12個(gè),逆時(shí)針旋轉的12個(gè)(俯視),分離器的直徑為20氣預熱器用布置了凵中國煤化工頁(yè)熱器,一級空CNMHG110℃;另mm,單個(gè)分離器的的平均負荷約為35th級空氣預熱器用來(lái)加熱副床風(fēng),副床風(fēng)熱風(fēng)溫度從水冷壁引出的汽水混合物進(jìn)人旋風(fēng)分離器,160℃。(下轉第30頁(yè))30·能源研窕與管理2011(4)研究與探討提出了反應動(dòng)力學(xué)模型,為在A(yíng)C催化劑條件下制參考文獻取TCE提供參考數據和理論依據,為進(jìn)一步了解反[1]解玉梅三氯乙烯國內外市場(chǎng)分析[化工技術(shù)經(jīng)濟2005,23(4應機理打下基礎。經(jīng)過(guò)理論推導及實(shí)驗數據驗證[2]張惠敏三氯乙烯生產(chǎn)及應用現狀中國氯堿,2004(8):17-19TeCA脫除HCl為一級反應,動(dòng)力學(xué)方程為:(3]林哲鑒三氯乙烯的生產(chǎn)應用及市場(chǎng)概況門(mén)精細石油化工9894572×10c(1-x),反應活化能為92(41李玲馬清祥趙天生四氯乙烷脫氯化氫制三氯乙烯反應的熱力kJ/mol。動(dòng)力學(xué)方程計算得到的轉化率與實(shí)驗所測學(xué)分析[寧夏工程技術(shù)201094):302-304值相比,相對誤差≤8%,說(shuō)明所建動(dòng)力學(xué)方程有較[5鄧征勇劉博學(xué)翁惠新叔戊烯醚化反應動(dòng)力學(xué)研究門(mén)天然氣化好的擬合性,具有良好的外推性。研究結果還表明,工,200833(2)21-23采用非線(xiàn)性擬合與線(xiàn)性回歸相結合求取動(dòng)力學(xué)參數61呂愛(ài)概,王偉郝興仁等MO碳五合成TAME宏觀(guān)動(dòng)力學(xué)研究的方法是可行的。[齊魯石油化工200028(3):182-1[71鄧景發(fā)范康年物理化學(xué)M北京高等教育出版社1996531[8]周娥,王志溫健康等TCL高溫氣相氧化過(guò)程的動(dòng)力學(xué)研究門(mén)稀有金屬,2007,31(5:656-660(上接第22頁(yè))235燃燒設備2)鍋爐爐膛采用了全膜式壁結構,因此鍋爐的本爐燃燒設備主要由給料裝置、布風(fēng)裝置、二膨脹、密封得到了很好的保證。次風(fēng)裝置組成。生物質(zhì)燃料通過(guò)各布置在爐左右側3)采取了有效的防磨措施,降低了循環(huán)流化床的設有特殊送風(fēng)裝置的給料口順利進(jìn)入密相區。鍋爐的磨損,確保了鍋爐連續經(jīng)濟運行。本鍋爐在密相區共有3個(gè)床面,中部為主床(高速床),沸騰段采用先進(jìn)的差速床技術(shù),使埋管區域形成低前后為副床(低速床)。鍋爐燃燒所需空氣分別由2煙速、細顆粒減少磨損的環(huán)境,并且埋管鰭片采用臺風(fēng)機提供。主床高壓風(fēng)機送出來(lái)的風(fēng)經(jīng)低溫空氣1Cr20Ni14S,使埋管壽命提高3倍以上;在尾部預熱器由風(fēng)道引入主床髙壓風(fēng)室。低速床風(fēng)機送出受熱面降低煙速減少磨損;省煤器采用順列蛇形管,的風(fēng)經(jīng)高溫空氣予熱器予熱后,進(jìn)入低速床風(fēng)室迎風(fēng)面加裝防磨蓋板及彎頭處加裝防磨罩;空氣預主床高壓配風(fēng)占總風(fēng)量45%,低速床配風(fēng)占總熱器采用順列鋼管空氣預熱器;整個(gè)水冷壁由于受風(fēng)量55%。二次風(fēng)由副床主風(fēng)道接出,通過(guò)爐膛兩到的煙氣沖刷較低,可以不考慮加防磨措施。側風(fēng)管進(jìn)入爐膛。播料風(fēng)和密封風(fēng)由主床主風(fēng)道接由于秸桿生物質(zhì)燃料鍋爐的技術(shù)資源比較欠缺出在設計過(guò)程中的選材、計算等可能還不是非常的合各配風(fēng)總管上均應設有風(fēng)門(mén)及機翼測風(fēng)裝置運適,期望通過(guò)實(shí)踐的不斷完善,使秸桿生物質(zhì)燃料行時(shí)可調節主副床風(fēng)量和一、二次風(fēng)比來(lái)適應燃料鍋爐產(chǎn)品的性能和技術(shù)能夠進(jìn)一步的提高和優(yōu)化和負荷變化需要也望業(yè)內人土提出寶貴建議。3結論參考文獻本鍋爐采用單鍋筒自然循環(huán),全膜式壁爐膛帶[]馮俊凱沈幼庭鍋爐原理及計算北京科學(xué)出版社200差速床的低倍率循環(huán)流化床鍋爐,在設計上具有如[21馬隆龍吳創(chuàng )之孫立生物質(zhì)汽化技術(shù)極其應用D北京化學(xué)工下特點(diǎn):3]范從振鍋爐原理M]北京:水利水電出版社,19861)采用了差速床技術(shù),不但提高了埋管壽命而(4]宋貴良鍋爐計算手冊M遼寧科學(xué)技術(shù)出版社,195且強化了燃燒效果。5]林宗虎張永照鋼爐手冊M]北京:機械工業(yè)出版社1989中國煤化工CNMHG