浅议生物质锅炉的设计

科学技术浅议生物质锅炉的设计上海四方锅炉厂上海200072要】本文通过对秸秆生物质燃料特性的简要阐述,结合一台生物质热分解燃料锅炉的设计实践,介绍了秸秆生物质燃料锅炉的设计方法和特点,为此类产品的开发设计提供有益的借鉴经验【关键词】生物质燃料;锅炉;设计方法前言4)生物质中纤维素潜热增值。纤维素的热分解产物焦油、木秸秆生物质燃料是指将农业生产中产生的稻秆、油菜秆、玉米醋液及苯、酮、烷类重分子部分其凝聚的能量为15%-20%。在秆、麦秆、林业废弃物等生物质在特制的设备中,通过热化学反应高温条件下,重分子裂解燃烧可释出能量方法,产生可燃物质,主要是可燃气体和油类物质。产生的燃料可供锅炉设备进行能量的转换。一合50T秸秆发电锅炉燃烧设备采用(5)燃烧产生的秸秆灰分化合物类型较多。生物质的灰含量随热分解反应系统,系国外专利技术,炉膛与燃烧设备连接形成整体生物质的种类、产地的不同而不同,并受种植条件的影响。一般地热分解产生生物质中灰分含有:ca,A、MgNa、K,Fe,0、Si、C1等化合物的可燃气体在炉膛内完全氧化燃烧,将热量传递给工质,实现能还有少量的Zn.P等。量的转换2、锅炉的结构布置1、秸秆生物质燃料的特点方面由于秸秆生物质燃料与传统的燃煤和油气燃料在特性秸秆生物质燃料的应用主要是通过特制设备将秸秆高温分解上有较大的不同,另一方面由于秸秆生物质燃料锅炉的设计上可供和气化,以及垃圾焚烧和热分解是一种相对比较清洁的燃烧方式借鉴的资料和经验比较欠缺,因此我们对总体布置和方案的确定极通过生物质获得燃料过程比较复杂,对于制取燃料设备类型、工艺为慎重。通过现有锅炉的类型并结合秸秆热分解设备的特点,确定流程、反应条件、催化剂的种类、原料的性质和粉碎等条件的不同其反应过程和可燃产物也不尽相同。综合有关方面的研究资料.我究资料,我了如图1的锅炉布置方案们知道秸秆生物质燃料主要有以下特点(1)属高挥发份、低炭化度、高含氧物料。挥发份含量平均高75%~85%,非常有利于燃料燃烧。而炭含量程度平均仅为37%.但以固定炭含量为标志的炭化程度平均为17%.发热量却平均高达36%。这表示可燃成份中,含量仅为1/6的固定炭其发热量却占1/3。含氧量平均值高达33,18(2)可燃分解物含量丰富。秸秆75%的纤维素和半纤维素的热分解产物形成挥发份,其主要成份是焦油、木醋液、酸、醇等重分在热态下以气态形式存在。在高于600C时,则发生再裂解反应,产生部分可燃气体。这样,可燃气体中木焦油、木醋、木酸液分子量下降,而较重分子的烷、烯、苯仍以气态成为燃料的可燃成参与燃烧。如表1未经处理的杨木和玉米秸秆热解产品的成分。(3)燃料水分变化范围比较大,一般在.5%~60%之间表1为某秸秆发电项目燃料组份特性表1某秸秆发电项目燃料特性区作基成分燃料目料:燃料】料4图1锅炉布置图根据秸秆生物质燃料的特性和业主工程师的要求,并结合有关44433”3煤及燃油燃气燃锅炉受热面布置,我们确定了本炉受热面布置的有关数据如表2401o.1W《%)146010a7|1249.3510845受热面布置特性数据高温过热器氐温过热器省煤器管径￠60x4Φ60×4Φ38x4Φ38x4材料20(G83087)20(GB3087)12 Cr1 MoVG(GB5310)20(G8308720(GB3087)s1=240s2=200s1=100s2=90s1=100s2=90s1=80s2=453、锅炉热力计算经过对锅炉设计任务书所提供的燃料数据的分析根据秸秆生3、锅炉热力计算物质燃料的特性和业主工程师的要求,并结合有关煤及燃油燃气燃经过对锅炉设计任务书所提供的燃料数据的分析转化,锅炉规锅炉受热面布置,我们确定了本炉受热面布置的有关数据如表3和燃料特性数据如表3表中数据可以看岀,与燃煤和燃油燃气锅炉相比,对流受热面的结锅炉规范和燃料特性数据表构布置采用了较大的管节距。各流受热面选取大管节距,是为了有锅炉技术规范燃料特性数据地降低了烟气流速,保证了良好的烟气流通性,减少了管壁的积名称符号单位数值名称单位数值灰和结渣,降低了对流烟气对管壁的磨损和腐蚀,从而提高了对流额定蒸发量受热面的使用寿命。另外,省煤器蛇行管均成顺列逆流结构.为有额定压力4.09效地防止磨损和腐蚀以及工质沸腾。最上一组过热器管经过镀锌处中国煤化工CNMHG2010.5科学技术给水温度tgs150Ny0.76化学未完全燃烧损失冷空气温度tk0.13机械未完全燃烧损失排烟温度t℃-170Wy%15.43渣物理热损失80.42锅炉热效率在受热面的传热计算中,主要是传热系数的计算与传统计算有锅炉机组热平衡计算,这部分的计算与传统的计算方法几乎没较大的不同,最后经过对秸秆热分解产物的分析,我们借鉴了燃油有什么不同,锅炉热效率计算结果如表4所示燃气锅炉传热计算过程中的一些方法,并参照燃煤锅炉的计算来进锅炉热效率计算表行。计算过程的不同之处主要在炉膛黑度、火焰黑度包括发光和不热损失(%)计算值(发光火焰黑度、烟气黑度方面综合了传统的三种燃料热力计算的方排烟损失法。计算的汇总如表5热力计算汇总表名称及符号「单位二炉膛渣管燃烬室高温过热器附加受热面汽水)低温过热器口烟气温度803.654出口烟气温度℃803654600.0受热面积851941155428吸热量713.007284571427.7591035,616242.8221278.7797.4866.319传热系数W/(m2.℃)0.75343.453质入口温度254867254.867254.867321.548254.867254.86工质出囗温度254.867254.867254867254867350.607534496280,4931.088215:378匚介质流速9.2522.08名称及符号出囗烟气温度计士附加受热面(汽水)对流受热面附加受热面(汽水)高温省煤器低温省煤器空气预热器438.984361.177361.177273.791218529136.186355.51521.1521.1吸热量227.908717.803450.27传热系数W/(m2.cJ43.4542.94956.1344835717.667质入口温度254.86754.86754867173.73质出口温度254.867254.867254867210.407173.727264.65714183145.214114.5488339894487介质流速0.7430.717174294、本锅炉所具有的主要特点强化了烟气的有效利用。另一方面进一一步使烟气中的污染性物质1)燃烧设备采用鳞片式链条炉排,统舱进风,采用等压风舱相对减少,降低了对环境的污染。采用烟气在循环技术.烟气再循咭构,沿炉排长度方向用若干组小风门进行调节,其优点沿炉排宽环量可4015kg/h。度方向风压比较均匀。设计先进、结构合理,铸造精密.故装配间隙小,漏煤极少,机械不完全燃烧损失小,在技术方面比较成熟5、结束语安全可靠涡炉燃烧秸秆生物质燃料作为能源利用的一种新技术,至今已〔2)炉膛采用整体膜式水冷壁。膜式壁将炉墙全部遮蔽,有效有了较快的发展,很多研究人员在该领域进行了不同技术的研究。地保护了炉墙,使炉墙温度大大降低,并使炉墙厚度瑊薄,减轻了我国目前在该领域的硏究尤其是对生物质气化发电技术进行了大炉墙重量:同时使炉膛具有较好的密封性和良好的传热特性,有效量的研究,也取得了相当的成果。秸秆生物质燃料锅炉具有高效、地提高了锅炉效率环保等优点,对于社会和经济的可持续发展具有重要意义,值得面锅炉燃烧淸洁环保。与常规燃料相比,燃烧生成物对环境向全社会推广。由于秸秆生物质燃料锅炉的技术资源比较欠缺,我污染小,甚至几乎没有污染,秸秆生物质燃料属于清洁燃料们在设计过程中的选材、计算等可能还不是非常的合适,期望通过4)对流受热面采用较大的管节距。对流受热面选取大管节距实践的不断完善,使秸秆生物质燃料锅炉产品的性能和技术能够进顺列布置,有效地降低了烟气流速,保证了良好的烟气流通,有效步的提高和优化。也望业内人士提出宝贵建议降低对流烟气对管壁的磨损,减少了管壁积灰和结渣提高对参考文献流受热面的使用寿命[]马隆龙,吴创之,孙立.生物质气化技术及其应用[M].化(5)采用炉下烟气再循环技术。将锅炉尾部排出的部分低温烟学工业出版社,2003气与热空气混合通入炉膛,一方面提高燃料利用率和锅炉热效率[2]陈学俊,陈听宽.锅炉原理[M].机械工业出版社,1990(上接第269页)地谈心活动,通过各种渠道、形式和方法让职工群众明白企业的绩众.要面向基层、面向职工群众进行工作。把落实企业各项工作的效目标与自己分担的责任目标是一致的,只有完成好个人的目标过程转变成经常与职工群众进行沟通的过程。首先,要用高度的热才能保证企业整体目标的实现。让广大职工知道,企业的生存与发忱从政治、文化、生活等方面去关心职工群众,帮助职工群众解决展同个人的生存与发展是息息相关的。职业压力管理的出现给新形碰到的与职工日常生活和切身利益有关的具体问题,而不能忽略有势下企业思想政治工作提出了新的重大挑战.职业压力的形成原利于职工的“小事”。其次,思想政治工作者必须通过有效的沟通因和发展趋势.是企业面对的一个现实问题.它无时不有、无处不来缓解职工的心理压力,为他们创造宽松的心理环境。职工产生在。企业思想政治工作者和职工应共同努力,互相配合,合力解决心理压力主要源于对政策和本部门、本单位的实际情况不了解,以这一难题。企业只有不断坚持以人为本,遵循人性化管理的原则对自己的前途和生活的担忧,因此,在沟通过程中还应注意把才能促使职工职业解决思想问题与解决实际问题结合起来。第三,要抓好企业重大决和健康,从而达到中国煤化工职工的心理安全策的思想沟通工作。在这期间,思想政治工作者和职工要开展广泛CNMHG2010.5