往复炉排燃 生物质工业锅炉的设计

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1、学兔兔·www.xuetutu.com研究与开发·往复炉排燃生物质工业锅炉的设计29文章编号：1004—8774(2015)06-0029-04DOI：10．16558／j．cnki．issnl004—8774．2015．06．006往复炉排燃生物质工业锅炉的设计付佐旭(常州恒大锅炉制造有限公司，江苏常州213135)摘要：分析介绍了生物质燃料在往复炉排上的燃烧特点，并合理应用于炉拱设计与配风设计当中，同时对锅炉受热面的设计加以探讨。关键词：生物质燃料；工业锅炉；往复炉排；系统；设计中图分类号：TK229．92文献标识码：ATheDe

2、signofBiomass．firedReciprocating作者简介：付佐旭(1984一)，工程师，GrateIndustrialBoiler河海大学热能与动Fuzuo—xu主从(ChangzhouHengdaBoilerManufactureCo．，Ltd．，Changzhou213135，Jiangsu，China)Abstract：Introducethecombustioncharacteristicsofbiomassfuelinthereciprocatinggrate，whichhasbeenusedinthedes

3、ignoffumacearchandthedesignofairdistributionofreciprocatinggrate，alsodiscussthedesignofheatingsurfaceofbiomass—firedindustrialboiler．KeywOrds：biomassfuel；indus'trialboiler；reeiprocatinggrate；systern；desigII’O引言秆和锯削树皮等生物质废料，另一类是以第一类为原料进行机械加工造粒而形成的有规则尺寸的颗因为一次能源的有限和增值，可再生能

4、源以及粒。本文仅针对第一类燃料进行探讨。节能减排设施得到大力发展。生物质燃料作为可再生资源，因其碳排放为零，成为一种有益于环境的环1生物质燃料特性保燃料。燃生物质的技术也得到广泛的发展与应获得准确的燃料特性参数是一台生物质锅炉成用，并且生物质燃料的生产已形成产业化。生物质功设计的前提。通过多个项目的积累和与化验单位燃料因其密度、湿度、物理特性的不同，适用于不同的合作，我们得到了以下几类生物质燃料的典型特燃烧设备，而往复炉排燃生物质燃料的方式已经得性数据。到了广泛的应用并逐步走向成熟。目前市场常见(1)5种不同生物质燃料收到基元素分析结

5、果，的生物质燃料按物理性状分为两类：一类是谷物秸见表1。表1生物质燃料收到基元素分析结果收稿日期：2015-08-30学兔兔www.xuetutu.com30工业锅炉2015年第6期(总第154期)(3)生物质燃料的特点片可以循环冷却，但生物质燃烧在炉排面上的温度①生物质燃料低位热值因含水率不同区别较要远低于燃煤的温度，对炉排片的材质要求可适当大，高位热值相差不多。户外堆积的燃料受环境湿降低，因此往复炉排成为生物质层燃设备较合理的度影响很大，含水率浮动范围为12％～45％。选择。常见的往复炉排按驱动方式有凸轮式机械驱②生物质燃料挥发分

6、较高。生物质燃料在温度动和液压驱动等；按炉排面角度分为水平式和倾斜超过170℃时开始缓慢裂解J，约300℃时裂解速式，并且倾斜式可以设计成多种角度；按炉排片的冷度达到最快，70％～80％的挥发分迅速析出，H：0和却方式分，有风冷式和水冷式。液压式驱动相对稳大量CO、CH等可燃气体得到释放，层燃部分的比定，倾斜式炉排可以增大炉膛的容积，有利于挥发分重只占投料量的20％。的燃尽，风冷炉排相对于水冷炉排也具有故障率低、③生物质燃料灰分中金属元素种类多，没有固便于调节的特点。由此可知，倾斜式风冷往复炉排定的灰熔点。单从几种成分来判断，K：0、

7、Na0的是生物质燃烧较为经济有效的燃烧设备，与生物质燃料的燃烧特性也有良好匹配。熔点在800～1000℃¨】J，Na2SiO2的熔点为877℃，2．2进料装置的设计K：SiO的熔点为997℃。生物质燃料燃烧过程非常复杂，实际燃烧时由于灰中有AI、Fe、Ca、Mg等氧生物质燃料的堆积密度较低，约为200kg／m。燃烧时料层的厚度多大于20cm，因此进料装置与化物，会一定程度上提高灰熔点，而往往生物质燃料炉排连接处的通道面积也较大。如果进料装置的密中的K、Na含量很高，灰熔点远低于燃煤，并且秸秆封性不好，会有大量漏风，影响燃料的燃烧。生物

8、质类草本植物的灰熔点又明显低于木本植物的灰熔燃料依靠自身在进料装置内的堆积是无法实现密封点。的，一方面是由于燃料蓬松，另一方面是由于炉膛负④生物质燃料灰颗粒密度小，更容易被烟气携压较低，一般达到一150Pa，降低了燃烧波