生物质锅炉燃料--水分、灰分太高时的燃烧调整方案

生物质锅炉，长期以来带不满负荷，燃料质量是主要问题之一。

一、原因分析

1．燃料水分大

　　人炉燃料水分一般在40%～50%(瑞典国际燃烧中心试验报告指出燃料水分大于45%，就很难组成生物质锅炉燃烧结构)，这样的燃料进入炉膛，在预热和气化过程中释放出大量水蒸气，降低了炉膛温度。根据水变为水蒸气体积扩大1200倍的理论，生成的水雾烟气像淋雨喷雾一样缭绕在火焰周围，抑制着火焰的长度和刚性，生物质锅炉无法构造强力燃烧。

　　在燃烧放热过程中，大量的水雾生成使得可燃质与氧的结合形成屏障，不但制约着生物质锅炉容积热负荷，而且烟气流速的增加形成了极大的烟气阻力，使引风机液力耦合器开度增加。

　　(1)炉膛温度降低、高效燃烧不能形成。烟气携灰量增加，尾部受热面磨损速率增加。

　　(2)炉膛燃烧无力、刚性不够，动力燃烧区域燃烧不完全。

　　(3)为了克服产生的烟气阻力，引送风机液力耦合器开度增大，增加了厂用电率。

　　(4)烟气中水蒸气充斥在生物质锅炉尾部烟道里，其中的酸性物质加速了烟气冷却器、省煤器的腐蚀。

　　(5)水分使燃料吸热过程增加，烟气容积增加，剧烈燃烧无法生成，生成不了足够的容积热负荷。

2．燃料灰分大

　　入炉燃料灰分大于40%，高浓度灰阻隔着可燃物燃烧。生物质锅炉燃烧时混入的风量，需要穿透灰垢层，才能与燃烧混合。大量用于燃烧的风量消耗在料层、灰层的扰动中，氧气不能与可燃质迅速反应，建立起燃烧结构。紊乱的燃烧产生的后果如下：

　　(1)生物质锅炉燃尽困难、机械不完全燃烧损失增加。

　　(2)燃烧形不成强烈穿透、回旋、吸引的作用。

　　(3)料层厚度、结焦性的增加，迫使炉排加速振动，生物质锅炉灰渣放热损失加大。

　　(4)燃烧配风困难，既要保持风的穿透、使氧气迅速作用到可燃质，又要保持炉膛温度，无法形成充分的空气动力脉动，很难构建较高温度的生物质锅炉燃烧中心。

　　(5)生物质锅炉蓄热能力不够，燃烧的热惯性不能迅速建立，生物质锅炉很难带高负荷。

3．燃料热值低

　　人炉燃料的热值为5600kj/kg。低热值燃烧的特点如下：

　　(1)火焰长度短。

　　(2)火焰刚性弱。

　　(3)火焰引燃性差。

　　(4)建立同等生物质锅炉热负荷需要的燃料量增加。

　　(5)机械磨损速率增加。

4．播料不均匀

　　由于生物质锅炉配料机给料不均、播料器角度不对，料层分布极不均匀。尤其是3、4号给料机形成了堆积，燃料播布到炉排中端。

　　(1)床层燃烧无法均匀配风，生物质锅炉不能形成高浓度剧烈燃烧。

　　(2)烧不透的燃料在炉排振动下，移动到了低端，形成低温燃烧，有效燃烧程度降低。

　　(3)为了将燃料尽量抛到炉排高端，只能保持播料风高压风头，破坏了风量均衡。

　　(4)炉排上凸凹不等的燃料分布，影响了区段的风量配置，炉内温度场分布不均衡。

5．燃烧氧量不足

　　在克服燃烧和烟气生成物及满足播料风的需要时，送、引风机液力耦合器已达大开度。燃烧氧量不够，造成一、二次风不能良好的配比，增加二次风，就意味着减少了一次风，造成一次风不能穿透燃烧的物料，二次风不能压制、搅拌火焰。形不成强力燃烧，带不上负荷。

具体表现如下：

　　(l)前、后墙下二次风不能满足强力燃烧的需要。

　　(2)上层二次风不能将火焰压制在二次风口下，形成灼热的燃烧中心。

　　(3)无力构造高效燃烧温度场。

6．其他原因

　　(1)给料系统设计繁琐、中间环节太多，配料机不能均匀配料，给料机容易堵料。

　　(2)输送皮带电流定值小，容易跳闸。

　　(3)生物质锅炉漏风，尤其是炉前严重。

　　(4)除尘器设计旋流阻力大，造成了引风机液力耦合器功率增加。

　　(5)烟气低端、转弯处没有设计放灰管道。

　　(6)捞渣机坡度大，容易滑渣。

　　(7)生物质锅炉播料试验不成功，炉排燃料堆积。

　　(8)生物质锅炉燃烧调整未优化，未达成共识。

二、生物质锅炉燃烧调整指导意见

　　根据燃料水分高、灰分大、发热量低、引送风机液力耦合器满开度的特点。燃烧调整的指导意见如下：

　　(1)保障炉膛温度，没有较高的炉膛温度，就不可能产生良好的生物质锅炉燃烧，炉膛温度是生物质锅炉燃烧的生命。

　　(2)保障适量的上层二次风，以此增加燃烧时间，保障燃料的充分燃烧。

　　(3)保障一次风，好能够穿透燃料，形成沸腾状，以增加火焰的迎风面。

　　(4)调整并使播料风压大于6kPa，以使人炉燃料尽量分布到炉排高端。

　　(5)根据炉排燃料厚度和燃烧工况，调整振动炉排，使燃料布满炉排，低端炉排下渣口呈燃烧死区。

　　(6)继续排查生物质锅炉漏风，尤其是尾部烟道的漏风。

　　(7)检查除尘器的除尘效果。

　　(8)翻晒燃料，减少人炉水分，燃料硬质、轻质适当掺配。

　　(9)控制高灰分燃料人炉。

　　(10)提高人炉燃料的热值。

　　(11)提高进入炉膛的热风温度。

　　(12)防止堵料、断料，保持燃料入炉的连续性。

　　(13)看盘前先看火，掌握生物质锅炉燃烧工况。

　　(14)加强生物质锅炉吹灰，每班一次。

　　(15)生物质锅炉排烟温度控制在130'C以下。

　　(16)给水温度和热风温度保持在额定值。

　　(17)燃烧要稳定，调整要勤调、少凋，防止大幅起落式的调整。

　　(18)停炉后进行生物质锅炉空气动力场试验。

　　(19)停炉后进行炉排播料试验。

　　(20)停炉后进行生物质锅炉漏风试验。

三、生物质锅炉燃烧调整的基本措施

　　1.燃料质量

　　(1)入炉燃料灰分<20%。

　　(2)入炉燃料水分<30%。

　　(3)入炉燃料热值>6700kj/kg。

　　2.执行措施

　　针对生物质锅炉燃烧的实际状况，经过有关人员的充分探讨，整理出了生物质锅炉燃烧调整的基本方案，参照执行。

　　(l)风量。稳定工况下生物质锅炉配风参考值(以25MW为例)见表5-16。

　　(2)炉排。振动间隔300s、振动时间lls、振动频率为90%，根据生物质锅炉燃烧工况和炉排料层厚度适当改变。

　　(3)给料量。调整取料机转数和配料机插板，保持炉排燃料均匀，防止堵、断料。

　　(4)捞渣机。保持捞渣机水位、高功率运行，不能使1号捞渣机带不出灰渣。

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