生物质颗粒对生物质锅炉的影响

来源：河南景宇热能/时间：2018-09-06/阅读：

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1、生物质颗粒燃料特性

　　燃料特性主要包括：水分质量分数、挥发分质量分数、元素成分、发热量、灰分质量分数及其成分、颗粒粒径的分布、破碎特性、密度等几个方面。生物质颗粒燃料的特殊性主要表现在以下几个方面：

（1）生物质颗粒燃料挥发分高，析出温度低，且析出过程短。

（2）水分质量分数多变，高水分对燃烧的初始阶段影响很大。

（3）生物质燃烧后灰分少，灰的质地松软。

（4）生物质颗粒燃料的半焦活性高，燃尽快。

（5）生物质颗粒燃料的硫质量分数低，污染物排放质量浓度低。

（6）多数一年生草本类生物质钾、氯质量分数高。

2、生物质颗粒燃料特性对锅炉的影响

　　燃料特性对锅炉的影响主要体现在：着火的难易、燃烧的稳定性、结渣和黏结、成灰的特性及炉内灰的质量浓度分布、燃烧效率、污染物排放、受热面布置、破碎系统的选取、辅机的选用。

　　生物质生物质燃烧过程：首先是燃料颗粒得到高温床料的加热并干燥；然后是燃料热解及挥发分燃烧；接着是某些颗粒会发生膨胀和一级破碎；最后是焦炭燃烧并伴随磨损现象。

　　生物质颗粒燃料特别易燃，挥发分燃烧在短时间内完成（约3s）。半焦燃烧主要阶段在燃料入炉后8～10s，半焦的基本燃尽需要45～50s，因此生物质在炉膛的燃烧过程和煤的燃烧过程在发生时间、燃烧历程等方面有着显著的区别。

　　2.1灰分质量分数的影响

　　生物质需要大量的床料颗粒在循环回路中循环，使得热量分布更加均匀，传热更快，燃烧更充分。

　　2.1.1对燃烧的影响

　　灰分质量分数的增加使锅炉物料循环量增加，使炉膛燃烧温度下降，特别对采用中温分离的生物质锅炉尤为明显。采用中温分离的生物质生物质锅炉，一般情况下返料温度在620℃左右，而当含灰量大大增加时，会使返料温度低于550℃，从而使炉膛温度迅速降低，有时甚至造成炉膛灭火事故。

　　2.1.2对负荷的影响

　　烟气中灰分质量浓度对生物质锅炉炉膛的传热系数影响很大，当灰分质量浓度增加时，水冷壁的对流和辐射传热系数都将增加，因此灰分质量浓度作为调节负荷与床温的手段被广泛采用。

　　2.1.3对料层的影响

　　在生物质锅炉运行中维持床高的相对稳定十分重要。床层过高、过低都会影响流化质量，引起结焦。

　　2.1.4对尾部受热面布置的影响

　　燃料灰分质量分数影响烟气中飞灰质量浓度，从而影响尾部受热面的积灰和磨损。由于生物质颗粒燃料外带灰量的影响，使尾部省煤器积灰严重，因此省煤器结构由原来的错列布置改为顺列布置。

　　为了尽量减少燃料中灰分质量分数变化产生的不利影响，当燃料含灰多时，一般采取放底渣的方式。当生物质颗粒燃料含灰少时，靠自身的灰量无法满足床料循环的要求，则在运行中一般需要添加床料。所加床料成为循环物料的主体，且应不易被磨损，如采用石英砂、河砂等。

　　2.2灰成分的影响

　　秸秆灰750℃开始熔融，1000℃后熔融质量分数超过30％，1200℃彻底处于融化状态。灰的成分不同，则灰的熔点和烧结温度也不同，对流化床运行的结团、结渣和高温腐蚀的影响也不同，碳酸化、硫盐化产物易引起黏结，灰的硬度也不同。表2是对秸秆原料灰熔点及灰成分分析。

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