生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐是指采用生物質(zhì)能源為燃料，循環(huán)流化床燃燒方式的鍋爐設(shè)備。中正鍋爐作為專(zhuān)業(yè)的生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐制造廠家，對(duì)生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐進(jìn)行了深入的研究。
生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐特點(diǎn)
與燃煤鍋爐相比，生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐主要存在“四高三低兩難”的特點(diǎn)，其“四高三低”主要體現(xiàn)在燃料上，即揮發(fā)分、氧、氫及水含量很高，而碳、硫和灰的含量則比較低（部分燃料還含有氯元素）。其“兩難”體現(xiàn)在燃燒不穩(wěn)定及積灰結(jié)渣腐蝕的一系列問(wèn)題。
生物質(zhì)燃料富含大量堿金屬及堿土金屬，這導(dǎo)致生物質(zhì)燃料在燃燒過(guò)程中灰熔點(diǎn)降低，致使床料因粘結(jié)而結(jié)焦以及尾部受熱面的積灰粘結(jié)，并造成高溫腐蝕和低溫腐蝕等問(wèn)題。同時(shí)，生物質(zhì)燃料中水分的波動(dòng)極大，含水率從10%到60%不等，而不同生物質(zhì)燃料又有很大的不同特性，這給生物質(zhì)燃燒穩(wěn)定性又增加了一些難度。
生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐應(yīng)用技術(shù)
就生物質(zhì)燃料的普遍特性，生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計(jì)需要注意以下幾點(diǎn)：
1、合理的床料
當(dāng)生物質(zhì)處于流態(tài)化燃燒狀態(tài)時(shí)，燃燒反應(yīng)所形成的KCI、K2O等堿金屬化合物將與床料的主要成分α-SiO2發(fā)生反應(yīng)生成K2O·nSiO2等低熔點(diǎn)物質(zhì)，造成床料的粘結(jié)、結(jié)團(tuán)以及結(jié)焦，所以不建議床料全部使用河砂，推薦使用高嶺土、粘土、煤灰渣等作為床料。
2、爐膛燃燒溫度
生物質(zhì)燃料揮發(fā)分高，固定碳含量低，其容易燃盡，但是生物質(zhì)燃料富含大量堿金屬元素導(dǎo)致其灰熔點(diǎn)很低（大部分在600-800℃）。考慮密相區(qū)物料流化特性，其燃燒溫度控制在750~800℃為宜，當(dāng)然也可以向其添加高灰熔點(diǎn)的惰性床料，保證物料的流化。
當(dāng)然如果燃料水分較高，那么可在密相區(qū)設(shè)置衛(wèi)燃帶（或采用小床面設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)），或者提高一次風(fēng)溫（減少燃料的干燥時(shí)間）來(lái)緩解燃燒不良的狀況。
3、過(guò)熱器高溫腐蝕
生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐燃燒生物質(zhì)燃料時(shí)，過(guò)熱器表面很容易出現(xiàn)積灰腐蝕等問(wèn)題。受熱面腐蝕速度和管壁溫度有關(guān)，當(dāng)玷污管壁溫度在500~700℃時(shí)，管壁腐蝕速率飆升，而高溫受熱面表面比較干凈，腐蝕大大減輕。所以推薦將高溫過(guò)熱器以屏的形式布置在爐膛內(nèi)，利用循環(huán)物料對(duì)高溫過(guò)熱器表面的沖刷，減輕受熱面表面的灰粘結(jié)，進(jìn)而可大幅減少高溫腐蝕。
4、對(duì)流受熱面積灰
生物質(zhì)灰熔點(diǎn)低，燃燒時(shí)飛灰顆粒處于軟化或熔化狀態(tài)，易發(fā)生積灰腐蝕，此時(shí)可采取可靠高效的旋風(fēng)分離器（中溫分離為佳），大大減少進(jìn)入尾部對(duì)流受熱面的灰濃度，降低尾部受熱面積灰的可能。
對(duì)流管排釆用順列布置，選用大橫向間距，防止積灰搭橋且宜將尾部受熱面橫向分級(jí)布置并且加強(qiáng)吹灰（縮短吹灰周期）。
5、一次風(fēng)和二次風(fēng)的比例
因生物質(zhì)燃料的揮發(fā)分非常高，燃燒劇烈，所以需要及時(shí)補(bǔ)充氧量，二次風(fēng)的設(shè)計(jì)盡量多級(jí)布置，分段送氧。至于一次風(fēng)和二次風(fēng)的比例應(yīng)該根據(jù)生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐實(shí)際情況進(jìn)行專(zhuān)業(yè)的計(jì)算，比例并不一致。
中正生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐采用大爐膛，低流速設(shè)計(jì)；讓管技術(shù)的應(yīng)用，降低沖刷磨損，鍋爐年運(yùn)行時(shí)間不少于8000小時(shí)。同時(shí)，還采用鐘罩式風(fēng)帽，在布風(fēng)均勻的同時(shí)避免物料反串到風(fēng)室。
經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究試驗(yàn)，中正鍋爐不但調(diào)整了生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐的一二次風(fēng)的送風(fēng)比例，優(yōu)化二次風(fēng)布置，合理設(shè)計(jì)爐膛受熱面，有效控制NOx的排放量；還優(yōu)化分離器結(jié)構(gòu)，捕捉更細(xì)的未燃盡顆粒，多次循環(huán)燃燒，大大減小尾部飛灰含碳量。
中正生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐工作原理示意圖
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