由于
生物質(zhì)鍋爐燃料特性與化石燃料不同,從而招致了生物質(zhì)燃料在熄滅過(guò)程中的熄滅機(jī)理,反響速度以及熄滅產(chǎn)物的成分與化石燃料相比也都存在較大差異,表現(xiàn)出不同于化石燃料的熄滅特性。如上圖所示,生物質(zhì)燃料的熄滅過(guò)程主要分為揮發(fā)分的析出和熄滅,焦炭的熄滅和燃盡兩個(gè)獨(dú)立階段,前者約占熄滅時(shí)間的10%,后者則占90%,詳細(xì)熄滅過(guò)程如下:燃料送入熄滅室后,在高溫?zé)崃孔饔孟?,燃料被加熱和析出水分。隨后,燃料由于溫度的繼續(xù)增高,約250攝氏度左右,熱合成開(kāi)端,析出揮發(fā)分,并構(gòu)成焦炭。氣態(tài)的揮發(fā)分和四周高溫空氣摻混首先被引燃而熄滅。普通狀況下,焦炭被揮發(fā)分包圍著,熄滅室中氧氣不易浸透到焦炭外表,只要當(dāng)揮發(fā)分的熄滅快要終了時(shí),焦炭及其四周溫度已很高,空氣中的氧氣也有可能接觸到焦炭外表,焦炭開(kāi)端熄滅,并不時(shí)產(chǎn)生灰燼。
生物質(zhì)鍋爐是鍋爐的一個(gè)種類,就是以生物質(zhì)能源做為燃料的鍋爐叫生物質(zhì)鍋爐,分為生物質(zhì)蒸汽鍋爐、生物質(zhì)熱水鍋爐、生物質(zhì)熱風(fēng)爐、生物質(zhì)導(dǎo)熱油爐、立式生物質(zhì)鍋爐、臥式生物質(zhì)鍋爐等。
生物質(zhì)鍋爐特點(diǎn)
1)BMF鍋爐的特點(diǎn)
鍋爐采用最適合生物質(zhì)燃料燃燒的燃燒設(shè)備----往復(fù)爐排。
鍋爐在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上,相對(duì)傳統(tǒng)鍋爐爐膛空間較大,同時(shí)布置非常合理的二次風(fēng),有利于生物質(zhì)燃料燃燒時(shí)瞬間析出的大量揮發(fā)分充分燃燒。
控制系統(tǒng)采用高亮度、全中文顯示,以名牌PLC控制系統(tǒng)為中央控制單元;以人機(jī)對(duì)話方式與鍋爐用戶交換信息,實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)顆粒鍋爐全自動(dòng)安全可靠運(yùn)行。
鍋爐可配有燃油(燃?xì)猓c(diǎn)火燃燒器,實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火自動(dòng)化。
鍋爐的給料、燃燒、除渣、給水、點(diǎn)火都可采用自動(dòng)控制,操作非常方便。
鍋爐配有自動(dòng)清灰裝置,能及時(shí)清除鍋爐受熱面的積灰,保證鍋爐高效穩(wěn)定運(yùn)行。
鍋爐尾部布置有省煤器、也可根據(jù)用戶需要布置空氣預(yù)熱器。
相對(duì)傳統(tǒng)的鍋爐,鍋爐效率更高,排煙溫度低。
采用高效保溫材料,鍋爐表面溫度低,散熱損失可以忽略不計(jì)。
嚴(yán)格按中國(guó)國(guó)家規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn),所有受壓部件均采用優(yōu)質(zhì)鍋爐鋼材。
每臺(tái)鍋爐出廠前都要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的檢驗(yàn)和測(cè)試,包括水壓試驗(yàn)和X射線檢測(cè)。
設(shè)置有人孔、檢查門(mén)、觀火孔等,維護(hù)保養(yǎng)十分方便。
生物質(zhì)鍋爐的最大特點(diǎn)是:節(jié)能、環(huán)保,且安裝使用方便。
2)燃料供應(yīng)
鍋爐的燃料是BMF燃料,燃料由輸料機(jī)送入爐頂料倉(cāng),然后由螺旋給料機(jī)送入爐膛,均勻散落在爐排上。
3)燃燒過(guò)程
燃料被螺旋給料機(jī)送入爐膛,在此處由于高溫?zé)煔夂鸵淮物L(fēng)的作用逐步預(yù)熱,干燥、著火、燃燒,此過(guò)程中析出大量揮發(fā)分,燃燒劇烈。產(chǎn)生的高溫?zé)煔鉀_刷鍋爐的主要受熱面后,進(jìn)入鍋爐尾部受熱面省煤器和空氣預(yù)熱器,再進(jìn)除塵器,最后經(jīng)煙囪排入大氣。未氣化的燃料邊向爐排后部運(yùn)動(dòng),直至燃盡,最后剩下的少量灰渣落入爐排后面的除渣口。
4)BMF鍋爐的環(huán)保排放
BMF燃燒產(chǎn)生的灰份約占燃料的1.5%左右,為方便排灰,鍋爐的后部布置有螺旋出渣機(jī),實(shí)現(xiàn)連續(xù)清灰。鍋爐尾部煙道布置有除塵器,保證煙塵排放符合環(huán)保要求。
5)效率
生物質(zhì)鍋爐的效率一般都在80%以上,鍋爐型號(hào)大,燃燒的更充分,鍋爐的效率也就更高。最高的達(dá)到了88.3%,比燃煤鍋爐平均效率水平高15%。
生物質(zhì)鍋爐種類
目前生物質(zhì)鍋爐按其用途大概分為兩類:一種是生物質(zhì)熱能鍋爐,另一種是生物質(zhì)電能鍋爐。
其實(shí),二者的原理基本相同,都是通過(guò)燃燒生物質(zhì)燃料獲取能量,只是第一種直接獲取熱能,第二種將熱能又轉(zhuǎn)化成電能。在這兩種鍋爐中,第一種又是現(xiàn)在應(yīng)用最廣泛,技術(shù)比較成熟的。
如果繼續(xù)細(xì)分的話,第一種鍋爐——生物質(zhì)熱能鍋爐,還可以分為三類:
第一類:小型生物質(zhì)熱能鍋爐。此種鍋爐使用固化或氣化的生物質(zhì)燃料,提供熱水形式的熱能,它的優(yōu)點(diǎn)是體積小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,價(jià)格低;缺點(diǎn)是,能量損耗大,燃料消耗量大,熱能供給量低,無(wú)法滿足熱能需求量大的用戶,該種鍋爐目標(biāo)為單戶農(nóng)村家庭的取暖和生活熱水的供給。
第二類:中型生物質(zhì)熱能鍋爐。此類鍋爐主要使用固化生物質(zhì)燃料,提供熱水或蒸汽。它的優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)比較成熟,能量損耗小,熱能供給能力較強(qiáng);缺點(diǎn)是部分鍋爐燃料結(jié)焦,配套設(shè)計(jì)不合理。目前山東希爾生物質(zhì)能源公司的“螺旋風(fēng)翅燃燒器技術(shù)”很好的解決了中型生物質(zhì)鍋爐的燃燒不充分、結(jié)焦等現(xiàn)象。
第三類:大型生物質(zhì)熱能鍋爐。此類鍋爐目前并沒(méi)有實(shí)際產(chǎn)品,主要原因是現(xiàn)有的技術(shù)并不完善,且對(duì)于生物質(zhì)替代燃煤的國(guó)家政策不健全,因此,只停留在概念上。它所強(qiáng)調(diào)的是一種集中管理、集中控制的熱能工程,鍋爐僅作為其中的一個(gè)設(shè)備,來(lái)保證整個(gè)生物質(zhì)熱能工程的正常運(yùn)行,因此,它對(duì)燃料、燃燒技術(shù)、配套技術(shù)、相關(guān)政策要求很高。
生物質(zhì)鍋爐燃燒系統(tǒng)
1)給料系統(tǒng)
給料系統(tǒng)由料倉(cāng)、振動(dòng)給料器、螺旋給料機(jī)、螺旋給料管等部件組成。
在工廠中加工成型的BMF燃料通過(guò)皮帶運(yùn)輸機(jī)轉(zhuǎn)存到料倉(cāng)中,然后再通過(guò)螺旋給料機(jī)把料倉(cāng)中的BMF燃料供給燃燒器進(jìn)行燃燒。為保證連續(xù)下料及物料輸送的穩(wěn)定性,在料倉(cāng)和螺旋給料機(jī)之間連接一臺(tái)振動(dòng)給料器。
2)燃燒系統(tǒng)
燃燒系統(tǒng)由燃燒器、風(fēng)機(jī)、點(diǎn)火器等部件組成。
生物質(zhì)燃料在燃燒器中首先有一個(gè)預(yù)熱過(guò)程,然后通過(guò)風(fēng)機(jī)把燃料輸送到爐膛進(jìn)行燃燒。BMF燃料含有很高的揮發(fā)份,當(dāng)爐膛內(nèi)溫度達(dá)到其揮發(fā)分的析出溫度時(shí),在給風(fēng)的條件下啟動(dòng)點(diǎn)火器燃料就能夠迅速著火燃燒。燃燒器溫度控制是以爐膛內(nèi)部溫度為準(zhǔn),其溫度與燃料氣化時(shí)空氣供給的量有關(guān)。鍋爐負(fù)荷的調(diào)整通過(guò)給料量的調(diào)整來(lái)進(jìn)行控制。燃燒后的煙氣通過(guò)爐膛進(jìn)入對(duì)流煙道進(jìn)行換熱,然后進(jìn)入除塵器進(jìn)行凈化處理,最后排出完成整個(gè)燃燒和傳熱過(guò)程。
3)吹灰系統(tǒng)
鍋爐配有全自動(dòng)吹灰裝置,可以定時(shí)對(duì)爐膛和煙管進(jìn)行吹掃,保證煙管表面不出現(xiàn)積灰,從而實(shí)現(xiàn)鍋爐的安全高效運(yùn)行。
4)煙風(fēng)系統(tǒng)
送風(fēng)系統(tǒng):鍋爐送風(fēng)系統(tǒng)與燃燒器一體化布置,空氣經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)通過(guò)燃燒器送至爐膛,來(lái)達(dá)到輸送燃料及助燃的作用。
引風(fēng)除塵系統(tǒng):在引風(fēng)機(jī)作用下,燃燒完成后產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨?jīng)過(guò)在煙管中的對(duì)流換熱進(jìn)入除塵器凈化,最后經(jīng)引風(fēng)機(jī)由煙囪排出。
5)自控系統(tǒng)
控制系統(tǒng)采用高亮度、全中文顯示,以名牌PLC控制系統(tǒng)為中央控制單元;以人機(jī)對(duì)話方式與鍋爐用戶交換信息,實(shí)現(xiàn)BMF鍋爐全自動(dòng)操作運(yùn)行。