论生物质锅炉的设计

研究与探讨能源研究与管理2011(4)21论生物质锅炉的设计雷贺爱(江西江联能源环保股份有限公司,南昌330001)摘要:本生物质秸杆锅炉结合了国内外生物质燃料燃娆先进技术,采用独特的内循环燃烧方式,是一种新型的清洁燃烧技术。它继承了沸腾炉原理,并将燃烧室分成主床和副床,通过炉下送风的相互配合使炉内物料在主床与副床之间形成循环,另外,具有高热强度的床料在主床内进行回旋流动,对投人的燃料具有强烈的播散效果,能够迅速烘干燃烧各种含永量髙的低热值燃料,保持稳定运行。关键词:生物质;秸杆;锅炉;内循环中图分类号:TK22966文献标志码:B文章编号: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引言物秸杆等提供了一条很好的途径。为更好的利用生物质燃料,笔者设计了一种用于发电的生物质成型农村能源资源是指在农村就地开发和利用的能燃料锅炉。源物质,如:薪柴、农作物秸杆、人畜粪便等,农村能源基本上是可再生能源,而且有较好的地域性、1生物质秸杆锅炉的工作原理分散性和间歇性。锅炉采用单锅筒横置式自然循环、膜式壁炉膛、农村能源利用律低,其生物质能源综合利用率前吊后支,全钢架Ⅱ型结构。仅16%,薪柴超伐量达54%,秸杆直接燃烧用量占生物质燃料经炉膛两侧进入高速床移动床。生60%,生物质能源的不合理消耗,加剧了农业生态物质燃料在炉膛内燃烧产生大量烟气,经过热器平衡的失调。省煤器、空气预热器由尾部烟道排出。锅炉给水经生物质成型技术为高效利用农业废弃物、农作省煤器加热后进入锅筒;锅筒内的饱和水经下降管中国煤化工投稿时间:2011-07-19CNMHG作者简介:雷贺爱(1981-),女,河北唐山人,助理工程师,学士,毕业于西安科技大学,建筑环境与设备工程专业,主要研究方向:生物质锅炉。能鰾研究与管理2011(4)研究与探讨进人水冷壁下集箱、埋管、上升管、上集箱,然后额定蒸汽压力:5.3 MPa从引出管引入锅筒;饱和水及饱和蒸汽混合物在锅额定蒸汽温度:485℃筒内经汽水分离装置分离后,饱和蒸汽通过引出管给水温度:150℃进低温过热器。过热蒸汽由低过加热后进入喷水减连续排污率≤2%温器中调节汽温。然后经髙温过热器,将蒸汽加热冷风温度到额定汽温,从高过出口集箱通过汇集管引入集汽排烟温度:150℃集箱,最后从主汽阀至主蒸汽管道。锅炉设计热效率87.9%2生物质秸杆锅炉的设计22设计燃料本锅炉的设计燃料为一些常见的农业废弃物和21生物质秸杆锅炉的设计参数农作物秸杆,具体组成见表1。额定蒸发量:表1设计燃料各成分质量分数玉米杆棉花杆果木枝条花生壳糠醛渣锯木屑302055入炉燃料尺寸范围:软秸杆颗粒度为0~150靠离心作用进行汽水分离,分离出来的水沿分离器硬秸杆颗粒度为0~50mm内壁下流,蒸汽经过接管进入过热器。生物质秸杆锅炉的主要结构炉膛断面为6335mm×7175mm(按水冷壁中生物质秸杄锅炉主要由锅筒、炉膛、埋管、过心线)的长方形。整个水冷壁分成4个循环回路,热器、省煤器和空气预热器等组成叨。本锅炉的设计即两侧及前、后回路,锅水由4根Φ273mmx结构示意图见图112mm集中下降管通过24根Φ133mmx6mm的下降管引到运转层下分别导入水冷壁的各个下集箱。炉膛前后墙下部各悬吊一组旗形埋管,前墙埋管组下部由膜式壁弯制成前副床(低速床),后墙下面为膜式壁后副床(低速床),它们与两侧水冷壁共同形成水冷布风板和风室232过热器过热器布置在水平烟道内,按烟气流动方向分为两级,前部布置高温过热器,后部布置低温过热器6饱和蒸汽自锅筒引出后,先进入低温过热器,加热后的蒸汽经过喷水减温器降温,再引入高温过热器继续加热,以求达到所需要的参数。低温过热器、高温过热器都采用混合流,顺列1锅筒;2炉膛;3埋管;4过热器布置方式。5省煤器;6空气预热器。233省煤器图1生物质秸杆锅炉结构示意图锅炉釆用顺列蛇形管式省煤器,在尾部烟道单23.1锅筒级布置,按烟气流向分为一组高温段省煤器和二组锅筒为中1600m,用19Mn6钢板制成,悬低温段省煤器。吊在顶板大梁上,锅筒内设φ290mm旋风分离器234空气预热器28个,其中汽水混合物顺时针旋转的12个,逆时针旋转的12个(俯视),分离器的直径为20气预热器用布置了凵中国煤化工页热器,一级空CNMHG110℃;另mm,单个分离器的的平均负荷约为35th级空气预热器用来加热副床风,副床风热风温度从水冷壁引出的汽水混合物进人旋风分离器,160℃。(下转第30页)30·能源研窕与管理2011(4)研究与探讨提出了反应动力学模型,为在AC催化剂条件下制参考文献取TCE提供参考数据和理论依据,为进一步了解反[1]解玉梅三氯乙烯国内外市场分析[化工技术经济2005,23(4应机理打下基础。经过理论推导及实验数据验证[2]张惠敏三氯乙烯生产及应用现状中国氯碱,2004(8):17-19TeCA脱除HCl为一级反应,动力学方程为:(3]林哲鉴三氯乙烯的生产应用及市场概况门精细石油化工9894572×10c(1-x),反应活化能为92(41李玲马清祥赵天生四氯乙烷脱氯化氢制三氯乙烯反应的热力kJ/mol。动力学方程计算得到的转化率与实验所测学分析[宁夏工程技术201094):302-304值相比,相对误差≤8%,说明所建动力学方程有较[5邓征勇刘博学翁惠新叔戊烯醚化反应动力学研究门天然气化好的拟合性,具有良好的外推性。研究结果还表明,工,200833(2)21-23采用非线性拟合与线性回归相结合求取动力学参数61吕爱概,王伟郝兴仁等MO碳五合成TAME宏观动力学研究的方法是可行的。[齐鲁石油化工200028(3):182-1[71邓景发范康年物理化学M北京高等教育出版社1996531[8]周娥,王志温健康等TCL高温气相氧化过程的动力学研究门稀有金属,2007,31(5:656-660(上接第22页)235燃烧设备2)锅炉炉膛采用了全膜式壁结构,因此锅炉的本炉燃烧设备主要由给料装置、布风装置、二膨胀、密封得到了很好的保证。次风装置组成。生物质燃料通过各布置在炉左右侧3)采取了有效的防磨措施,降低了循环流化床的设有特殊送风装置的给料口顺利进入密相区。锅炉的磨损,确保了锅炉连续经济运行。本锅炉在密相区共有3个床面,中部为主床(高速床),沸腾段采用先进的差速床技术,使埋管区域形成低前后为副床(低速床)。锅炉燃烧所需空气分别由2烟速、细颗粒减少磨损的环境,并且埋管鳍片采用台风机提供。主床高压风机送出来的风经低温空气1Cr20Ni14S,使埋管寿命提高3倍以上;在尾部预热器由风道引入主床髙压风室。低速床风机送出受热面降低烟速减少磨损;省煤器采用顺列蛇形管,的风经高温空气予热器予热后,进入低速床风室迎风面加装防磨盖板及弯头处加装防磨罩;空气预主床高压配风占总风量45%,低速床配风占总热器采用顺列钢管空气预热器;整个水冷壁由于受风量55%。二次风由副床主风道接出,通过炉膛两到的烟气冲刷较低,可以不考虑加防磨措施。侧风管进入炉膛。播料风和密封风由主床主风道接由于秸杆生物质燃料锅炉的技术资源比较欠缺出在设计过程中的选材、计算等可能还不是非常的合各配风总管上均应设有风门及机翼测风装置运适,期望通过实践的不断完善,使秸杆生物质燃料行时可调节主副床风量和一、二次风比来适应燃料锅炉产品的性能和技术能够进一步的提高和优化和负荷变化需要也望业内人土提出宝贵建议。3结论参考文献本锅炉采用单锅筒自然循环,全膜式壁炉膛带[]冯俊凯沈幼庭锅炉原理及计算北京科学出版社200差速床的低倍率循环流化床锅炉,在设计上具有如[21马隆龙吴创之孙立生物质汽化技术极其应用D北京化学工下特点:3]范从振锅炉原理M]北京:水利水电出版社,19861)采用了差速床技术,不但提高了埋管寿命而(4]宋贵良锅炉计算手册M辽宁科学技术出版社,195且强化了燃烧效果。5]林宗虎张永照钢炉手册M]北京:机械工业出版社1989中国煤化工CNMHG