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行业知识

小型工业锅炉燃烧生物质燃料的经验

小型工业锅炉燃烧生物质燃料的经验

    【内容提要】本文介绍了小型工业锅炉改烧生物质燃料的经验,为今后小型工业锅炉的改装、及集中制粉提供了经验.

    前  言

    我国在六十年代不少工厂用K-2,K-4型手烧锅炉供汽、供热。由于这种锅炉的司炉劳动强度大,锅炉效率又低,许多工厂自行将这种锅炉改为振动炉排、抛煤机炉排、链条炉啡燃烧。也有一些厂家将这种锅炉改为生物质燃料燃烧。

    作者有机会下厂参与了这种改装的小型生物质燃料炉的完善化、合理化改装及调整、测试工作,取得了一定经验。发现小型生物质燃料炉经过仔细的调整,燃烧效率可达到很高的值。不过生物质燃料系统的维护非常.困难,后来采用这种燃烧方式的小型工业锅炉逐渐减少。

    为了提高锅炉效率,节省燃料,有人采用集中制粉,以车运输到用户燃用,以提高锅炉效率。因此,小型工业锅炉燃烧生物质燃料的经验变得重要起来。笔者现将过去所取得的经验在下文中简要的介绍,可供小型工业锅炉烧生物质燃料时参考。

  锅炉烧生物质燃料的情况及所遇到的问题的简要介绍

    一九六八年北京化工三厂一台K-4型锅炉改烧生物质燃料后,遇到炉膛结渣,出力不足等问题邀请我校师生帮助改进并进行测试。

    该K-锅炉由一小型竖井磨煤机供生物质。坚井磨转数1450转/分,转子直径680mm,长430mm。分离竖井截面500×300 mm,高7m,顶部由一次风管与蜗壳式生物质燃烧机相接。生物质燃烧机置于炉膛左侧墙中央(见图1)。

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    图1锅炉改装示意图

    ①一竖井磨煤机;④一磨煤机马达;⑨一绞龙马达及减速装置;④、⑤一绞龙;⑥带斗提升机;⑦一提升机马达;④一生物质燃料分离竖井;⑨一一、三次风联箱:⑩一生物质燃烧机

    该生物质燃烧机一、二次风皆有蜗壳,使气流旋流。在运行中左侧墙结渣严重,熔化的灰渣从墙上向下流,部分前墙水冷壁管上也有结渣。炉膛出口(在对流受热面管簇左侧)原砌有一排挡火墙,以耐火砖砌成,以防止火焰短路外流。在运行中此炉墒时常烧塌。锅炉出力也不足4 t/h。

    经观察与分析,结渣的原因主要足生物质燃烧机旋流强度过大,气流有“飞边玑隋况。针对这个问题改装了生物质燃烧机,使一次风不旋流,并减少二次风的旋流强度,使其降到正常值。拆掉挡火墙,以三次风代替,  (后来发现,在旋流强度减小后,火焰能伸到炉膛右侧才能回到左侧出口附近,三次风并非完全必要)。改装后炉膛结渣情况改善很多,可长期运行。后来更仔细地调整一、二次风量,燃烧情况改善,烟道落灰及飞灰含碳量极低,燃烧效率很高(见下文)。

    在改装前、后对锅炉进行了精细的测试,结果列于表1中。从测试结果可以看出:

表l锅炉热平衡试验汇总表(K-4型锅炉改烧生物质燃料)

2.jpg

    1.经过改装后,又经过精心调整,锅炉燃烧效率高达98 .89%。但尾部烟道、空气预热器漏风严重,因而排烟损失高达17.83%,使锅炉效率仅有75%左右。

    2.锅炉出力不足,五次试验锅炉出力只在3 .1~3 .46t/h之间。出力不足主要是受磨煤机出力限制,膛炉辐射受热面不足(水冷程度只有0.3左右),未发挥生物质燃料炉炉内传热强的特点等缘故

    3.点火困难。每次点火必须用人力猛烧炉排,生物质燃料才能点着。

    4.若合理增加炉膛水冷壁,去除炉排(以其他方式点火),增加尾部受热面,防止尾部烟道漏风,锅炉效率达到或接近90%是完全可能的。

密云机床厂侠暧K-4锅炉改烧生物质燃料的经验

    在以上述化工三厂K-4锅炉燃烧生物质燃料的经验为基础,作者及其他同志及学生为密云机床厂供暖K-4型锅炉作了改装设计。该厂按设计施工后,运行比较成功,  (见图2)o

    设计的特点是:

    1.拆除了炉排,把前后水冷壁管向下加长,形成冷灰斗,右侧墒(面对燃烧t器的炉墙)也加装了水冷壁。(该厂原已把锅炉改为热水锅炉)。

    2.在左侧墙外墙加了马弗炉式预燃室,用以点火,稳定燃烧(见图2)

图2密云机床厂K-4锅炉改烧生物质燃料(有马弗炉预燃室)示意图

    3.采用二次风旋流强度可调的,带有可前后移动的轴向叶轮的生物质燃烧机。

    4.采用了鼠笼式磨煤机(英国常用的一种小型磨煤机,木磨由密云机床厂自行设计制造)。

    改装后试运,因当时(1 968年冬)客观形势不允许,未作测定。但该厂反映,该炉出力足,效率高,点火容易。每次点火只需将数张旧报纸浇上废机油,放马弗炉排上点燃,喷入生物质燃料即可着火。点火只需数分钟即完成。

    后来发现马弗炉内温度过高,耐火砖拱易烧塌,后经该厂在炉墙中加水冷管(不裸露,埋在墙内)而解决问题,

    北京化工三厂AHBlOt/h抛煤机炉排炉改烧生物质燃料、渣油增加出力到16t/h的经验

    1974年应化工三厂邀请将一台且KB-iot/h抛煤机炉排炉改装烧生物质燃料、渣油,,.提高出力到16 tlh。此外,需考虑既可单烧生物质燃料,或渣油,又可二者混烧。渣油是该厂石化车间的残渣

    设计中将jlKB锅炉抬高,将前炉膛改为有冷灰斗的生物质燃料炉膛。为了燃烧生物质燃料及渣油要求生物质燃烧机旋流强度不同,仍采用轴向叶轮二次风旋流强度可调的生物质燃烧机,二个,置于前墙。烧生物质燃料时叶轮前推,以使旋流强度加大,烧油时则反之。一、二欢风均采用较低的数值,因炉膛深度较小的缘故。此外,根据在密云机床厂所取得的经验,为保证点火(用渣油点火)容易,燃烧稳定,将装生物质燃烧机的前墙部份外移约1 m,(图3),水冷壁管上涂耐火塑料,形成半开式预燃室。对流受热面中加设了过热器,尾部添设省煤器及空气预热器。生物质燃料由锅炉房原有的磨煤风机供给。

    试运中不论烧生物质燃料或渣油纯烧都正常,稳定,且容易切换燃料。

结  论

    根据以上经验,可以认为:

    ( 1)小型工业锅炉燃烧生物质燃料是可行的,可达到很高的燃烧效率。若受热面设计合理,锅炉效率也可以很高,接近或达到90%。

    (2)采用预燃烧可保证点火容易,燃烧稳定,完全。

    (3)生物质燃料制备系统维护比较困难,主要是磨损部分需经常更换,有时还需作动平衡等。常非一般机修能力较弱的厂所能负担。

    (4)即使用效率高的除尘器,排出的粉尘虽只有5~10%,但其颗粒极细,会长久飘浮,污染环境。取集的飞灰也较难处置。

    采用集中大规模制粉,用车运送到用户的办法可解决制粉系统难于维护的困难,不过粉尘污染问题,取集的灰渣处置(最好能综合利用)问题,也需妥善解决。


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点击次数:  更新时间:2017-04-19 09:28:43  【打印此页】  【关闭