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生物燃料結(jié)焦原因分析
一、由于生物質(zhì)燃料的灰熔點較低,所以積灰容易附著在爐膛、過熱器的管壁上,如果燃料水分過大,燃燒中產(chǎn)生的水汽就會軟化鉀(因為灰分的主要成分為鉀),鉀在受熱后久而久之造成結(jié)焦。生物燃料顆粒的優(yōu)勢:1、經(jīng)炭化其發(fā)熱量能高達7000—8000千卡/kg,發(fā)熱量大。爐內(nèi)受熱面表面的溫度水平。在灰熔點一定的情況下,爐內(nèi)溫度水平及其分布就成為是否發(fā)生結(jié)焦的重要因素。經(jīng)驗表明:鍋爐的結(jié)焦多在煙道及過熱器表面,液態(tài)或軟灰顆粒受慣性作用而向受熱面運動過程中,由于灰顆粒運動速度快,受到的冷卻效果差,熔融的灰顆粒很容易粘附,使渣層迅速積聚長大。溫度對爐內(nèi)結(jié)焦具有非常重要的影響,研究表明,溫度,結(jié)焦程度將按指數(shù)規(guī)律增長。結(jié)焦不僅影響鍋爐受熱面換熱,而且焦塊和積灰堵塞煙氣通道,增加煙氣流速,形成煙氣走廊,加劇受熱面磨損,影響生產(chǎn)的正常進行。
二、 生物質(zhì)顆粒一定的情況下,鼓風(fēng)在燃燒機爐膛內(nèi)分布不均形成局部高溫也是造成燃燒機爐膛內(nèi)結(jié)焦的原因,降低鼓風(fēng)風(fēng)壓,加裝或加強鍋爐排風(fēng)也會降低結(jié)焦程度,因此選合適的配風(fēng)比是非常重要的。
要解決生物質(zhì)燃料生產(chǎn)中存在的問題,可通過下列途徑:
一是加大顆粒燃料生產(chǎn)設(shè)備流程的科研投入,積極研發(fā)新工藝和新設(shè)備,降低能耗,減少生產(chǎn)成本;
二是引進學(xué)習(xí)國外先進的生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備,消化吸收,形成產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn);
三是通過政府扶持,對研制開發(fā)單位和用新型生物質(zhì)能用戶進行補貼,降低產(chǎn)品使用成本。
影響生物質(zhì)鍋爐效率的主要因素
1.生物質(zhì)燃料多變性對鍋爐效率的影響
與燃煤機組不同,生物質(zhì)燃料具有多變性。而在實際運行中,生物質(zhì)燃料種類繁雜,其流動性、干濕度千差萬別,運行過程較難保證下料均勻。燃煤機組在使用同一批次的煤可以視為不變,但進入生物質(zhì)鍋爐的燃料在一小時內(nèi)卻可以發(fā)生劇烈的變化。這是因為煤的供應(yīng)市場較為穩(wěn)定,加之煤本身熱值高,耗量相對較少,但生物質(zhì)燃料普遍熱值較低,耗量大。同時,煤的來源頗為豐富,而各種生物質(zhì)燃料來源缺乏較穩(wěn)定的供應(yīng)源,而且實際運營中來料批次混雜,導(dǎo)致同一時刻進入鍋爐的燃料種類不穩(wěn)定,即其干度、熱值等參數(shù)不穩(wěn)定,嚴重影響生物質(zhì)鍋爐的效率。
除此以外,生物質(zhì)燃料多從農(nóng)林及加工場購入,不可避免地混有石頭、鐵釘?shù)炔豢扇紵s質(zhì)。由于生物質(zhì)燃料耗量大,難以在上料過程徹底清除,這也會影響鍋爐的熱效率。
2.設(shè)備狀態(tài)對鍋爐效率的影響
燃用生物質(zhì)燃料目前仍是一項不穩(wěn)定不成熟的技術(shù),在實際運行中必然存在對鍋爐設(shè)備的影響,進而又對鍋爐效率產(chǎn)生不利的影響。根據(jù)實際運行出現(xiàn)的問題,我廠鍋爐常出現(xiàn)的設(shè)備異常有以下幾種。
2.1 布風(fēng)板上異物堆積影響流化狀態(tài)
如果燃料雜質(zhì)中不可燃成分質(zhì)量較大,將無法從排渣口排出,長期囤積在布風(fēng)板上,影響爐內(nèi)流化狀態(tài),甚至砸壞布風(fēng)板上的風(fēng)帽。當(dāng)風(fēng)帽大面積損壞時,流化狀態(tài)嚴重惡化,鍋爐效率大打折扣。
2.2 豎井煙道內(nèi)過熱器積灰嚴重
由于生物質(zhì)鍋爐運行參數(shù)較低,燃燒產(chǎn)生的灰較容易在尾部煙道積聚。盡管每天嚴格執(zhí)行吹灰工作,但仍不可避免煙道積灰的問題。當(dāng)過熱器積灰嚴重時,將難以保證爐內(nèi)微負壓運行。此時只能減少給料以維持鍋爐運行,鍋爐效率便降低了。
2.3 空預(yù)器頻繁漏風(fēng)
生物質(zhì)鍋爐由于存在堿性腐蝕,受熱面的腐蝕問題較為突出。生物質(zhì)顆粒燃燒后味道不同的原因生物質(zhì)燃料在生產(chǎn)過程中,是不能添加任何的添加劑的,所以省物資燃料的氣味仍舊保持了其原材料的原本氣味。長周期的腐蝕將使空預(yù)器的管壁減薄,漏風(fēng)問題日益加劇。當(dāng)一次風(fēng)空預(yù)器腐蝕時,將難以保證爐內(nèi)流化;當(dāng)二次風(fēng)空預(yù)器腐蝕時,將影響爐內(nèi)氧量供給。兩種情況都對鍋爐效率產(chǎn)生不利的影響。此外,空預(yù)器漏風(fēng)將降低排煙溫度,鍋爐熱效率受到較大影響。
2.4 過熱器腐蝕導(dǎo)致泄漏
堿性腐蝕使過熱器運行的可靠性降低,當(dāng)過熱器產(chǎn)生泄漏時,只能降低參數(shù)運行,甚至停爐,對機組運行威脅較大。
3.下料均勻性對鍋爐效率的影響
由于生物質(zhì)鍋爐的應(yīng)用尚未成熟,故其上料系統(tǒng)也不成熟。2、生物質(zhì)顆粒燃料純度高,不含其他不產(chǎn)生熱量的雜物,其含炭量75-85%,灰份3-6%,含水量1-3%,不含煤矸石,石頭等不發(fā)熱反而耗熱的雜質(zhì),將直接為企業(yè)降低成本。而在實際運行中,生物質(zhì)燃料種類繁雜,其流動性、干濕度千差萬別,運行過程較難保證下料均勻。煤粉爐能較為地向爐內(nèi)提供給料,但生物質(zhì)鍋爐卻較難實現(xiàn)。我廠使用兩級變頻螺旋給料機向爐內(nèi)提供生物質(zhì)燃料,但由于燃料多變,給料機同一轉(zhuǎn)速卻不一定對應(yīng)一定的給料量,此時運行值班員的調(diào)控便顯得更為重要。除此以外,下料過程存在生物質(zhì)燃料溢流、卡澀給料機等問題,也將使下料問題進一步復(fù)雜化。
環(huán)保生物質(zhì)顆粒與傳統(tǒng)生物質(zhì)顆粒對比
環(huán)保生物質(zhì)顆粒作為一種新型的顆粒燃料以其特有的優(yōu)勢贏得了廣泛的認可;與傳統(tǒng)的燃料相比,不僅具有經(jīng)濟優(yōu)勢也具有環(huán)保效益,完全符合了可持續(xù)發(fā)展的要求。
環(huán)保生物質(zhì)顆粒的優(yōu)點:
首先,由于形狀為顆粒,壓縮了體積,節(jié)省了儲存空間,也便于運輸,減少了運輸成本。
其次,燃燒效益高,易于燃盡,殘留的碳量少。與煤相比,揮發(fā)份含量高燃點低,易點燃;密度提高,能量密度大,燃燒持續(xù)時間大幅增加,可以直接在燃煤鍋爐上應(yīng)用。