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影响生物质锅炉燃料燃烧过程的变量都有哪些

时间:2016-09-27 16:16 来源:未知 作者:admin 点击:

一、含水量
不同种类燃料的含水量区别也很大,它取决于燃料种类以及它的储存方式。为了保持生物质锅炉燃料燃烧的稳定性,在使用之前需晾晒(有条件的话就增设干料棚)。含水量增加就会降低炉膛蓄热温度,增加燃料在燃烧室中的不完全燃烧。含水量过大一直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,更会使炉内温度降低、使机械和化学不完全燃烧热损失增加,当燃料水分>45%时,燃烧就很困难。在燃烧过程中水分因蒸发、汽化要消耗大量汽化热。水分含量大的燃料其燃烧后的烟气体积也会较大(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),锅炉的热效率就会较低。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,使得烟气流速会加快,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增加,更加速了对炉膛尾部受热面的磨损。

二、过量空气系数
理论空气量和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>1,通常>1. 25,以保证助燃空气和可燃物的充分混合。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。过量空气系数主要通过二次风来提供,实践证明,上层二次风要大,以过热器不超温为原则,以利于燃烧工况的构建以及燃料的燃尽。实验证明:生物质锅炉燃烧氧量任何时候都要>3%,当炉膛温度保持较高时,氧量保持在3%~5%才能够燃烧的完全。因为生物质颗粒不均和燃烧区域不同,富氧燃烧就成为了生物质锅炉区别于煤粉锅炉的显著特点。
三、发热量
1.高位发热量(湿基)是指1kg燃料在单位时间里完全燃烧时所放出全部的热量,单位是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,单位是MJ。
影响发热量的一般因素: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。过湿、过长的燃料容易在取料机、给料机中堵塞,在炉排上烧不透,这样就会增加不完全燃烧损失。
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,需尽量提高风温,促成炉排高端着火。
五、燃料种类不同种类以及燃料的不同特性也影响着燃烧过程,其中主要影响因素是燃料组分、挥发分和固定碳含量、热性能、密度、孔隙率、尺寸以及活性表面等。燃料组分随燃尽程度不同而发生持续变化。与煤相比,生物质锅炉燃料通常挥发分含量比较高,固定碳含量较低,属于高活性燃料。但不同生物质燃料的挥发分含量也不同,影响燃料的热性能。各种生物质燃料的小劂化学结构以及结合键也影响着燃料的热性能,表现出挥发分析出规律明显也不同。不同的生物质燃料的密度也有很大的不同,例如:树皮和稻壳的密度相差很大。燃料密度大就会影响单位燃烧室容积,同时也影响燃料燃烧特性。孔隙率影响燃料的反应性(单位时间质量损失),会影响挥发分析出速率。尤其当粉状燃料燃烧时,烟气中携带大量的颗粒物,小颗粒在燃烧室中停留时间较短,如果不能压制火焰,势必会造成火焰上升,化学不完全燃烧热损失增加,引风机叶轮磨损。

六、燃烧温度
燃烧温度是生物质锅炉燃烧的基础,燃烧温度不够就不能形成燃烧的优化,就无法保障燃烧的完全性。强化锅炉燃烧的三强理论如下:
1.强化燃烧的初始阶段。
2.强化高温烟气和燃料的对流换热。
3.强化燃料燃烧时还原气氛的高浓度聚集。 
不管烧什么燃料,一定要想办法保持炉膛温度(炉膛温度低于850℃就不能形成强化燃烧)试验证明:炉膛温度在400℃以上锅炉点火成功,炉膛温度在600℃以上锅炉可以形成连续燃烧,炉膛温度在850'C以上才可能形成强化燃烧。
七、配风有效的配风是生物质锅炉燃烧的关键,一次风能够吹动燃料,增加空隙着火面;二次风压制火焰,形成强化燃烧。以增加燃烧时间、保持炉膛温度、减少不完全燃烧热损失。
 

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