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行业知识

生物质燃烧炉发展现状研究

生物质燃烧炉发展现状研究

    摘  要:随着国家对环境保护的日益重视,生物质燃烧炉得到了越来越广泛的应用。本文讲述了生物质燃烧炉的分类,我国生物质燃烧炉研究现状、存在的问题及解决的方案。

前言

    20世纪80年代以前,我国设计的锅炉几乎都是燃煤锅炉,燃料的构成主要以煤为主[1-4]。20世纪80年代后期,随着国家对环境保护的日益重视。我国对于燃料的结构有所调整,燃料结构出现多元化,燃料中燃气所占比例逐渐增加。出现了燃气锅炉、窑炉等,特别是西部特大气田的开发和西气东输工程的完成.以清洁燃料天然气为燃料的锅炉将会有较大的发展。燃气锅炉逐步取代传统的燃煤锅炉成为必然的发展趋势。而生物质燃烧炉正是燃气锅炉的主要燃烧部件,它集风机、电磁阀、控制器、点火器、火焰监测器及安全装置于一体,能以最简单、最紧凑的结构发挥满意的燃烧效果。

    生物质燃烧炉是用来提供热源的装置。按燃料种类可分为气体生物质燃烧炉、液体生物质燃烧炉和吲体生物质燃烧炉三种。气体燃料燃烧装置是燃烧备种煤气的生物质燃烧炉,通常俗称煤气烧嘴,其主要作用是按一定比例和一定混合条件将煤气和空气供入炉内燃烧,并满足炉内加热过程对火焰的要求。燃气燃烧器以其热效率高、安全性能好、可靠性强、自动化程度高、操作简单、维护方便、噪音低等优点决定了其巨大的需求潜力和市场前景[z一3]。

1生物质燃烧炉的分类

    生物质燃烧炉的类型很多,分类方法也各不相同,要用一种分类方法来全面反映生物质燃烧炉的特性是比较困难的。现介绍几种常用的分类方法[z,a,s]:

1.1按燃烧方法分类

    (1)扩散式生物质燃烧炉:燃烧所需的空气不预先与燃气混合,一次空气系数a 1一0;

    (2)大气式生物质燃烧炉:燃烧所需的部分空气预先与燃气混合,一次空气系数a 1 - 0.2~0.8:

    (3)完全预混式生物质燃烧炉:燃烧所需的全部空气预先与燃气充分混合,一次空气系数a  1—1.05~1.10。

1.2按空气的供给方法分类

    (1)引射式生物质燃烧炉:空气被燃气射流吸入或燃气被空气射流吸入;

    (2)自然供风式生物质燃烧炉:靠炉膛中的负压将空气吸入组织燃烧;

    (3)鼓风式燃烧气:用鼓风设备将空气送入炉内组织燃烧。

1.3按燃气压力分类

    (1)低压生物质燃烧炉:燃气压力在5000Pa以下;

    (2)高(中)压生物质燃烧炉:燃气压力在5000Pa奎3x 105Pa之问。

    另外,还有一些特殊功能的生物质燃烧炉,如浸没式生物质燃烧炉、高速生物质燃烧炉和低NOx生物质燃烧炉。

2国内研究现状

    在国外,生物质燃烧炉已是发展I+分成熟的产业。国外有百年燃气使用历史,其生物质燃烧炉制造商经过几f‘年的市场竞争,在技术上、工艺上、成本控制上积累了不少有形及无形资产,具有较强的规模优势和技术优势。

    我国国内使用的工业生物质燃烧炉80%—90%靠进口.每年国家要花费数10亿的资金进口生物质燃烧炉。在我国国内市场上,有不下40家国外生物质燃烧炉代理机构。其中,意大利百德( Baltur)、德国威索(Weishaupt)、扎克(Saacke)、日本奥林匹亚(oI f/npizD、芬兰奥林(Oilon)、英国海威(H amworthy)、力威(Nuway)等品牌进入中国市场较早,在竞争中具有一定优势,用户对其认知度较高。我国加入WTO以后,面对贸易壁垒的取消及关税的削减。国外品牌的冲击将更为强烈。

    20世纪80年代后期。在国外品牌大举进入中国市场的同时.国内一些科研院所开始关注这个产业.并着手燃烧器的国产化工作。由于最初阶段很多关键部件依赖进口.而进口渠道不够畅通,货源无法得到保证.同时国内配套又稃在很多困难.因此,没有取得预想的效果。随着经济全球化、贸易国际化的发展,随着国内相关行业的发展,为我国生物质燃烧炉制造业提供了机会。90年代中后期,在江苏、浙江、上海、河北等地陆续诞生了几家生物质燃烧炉生产企业[6-9]。

    一个事实摆在面前:在我国生物质燃烧炉产业刚刚起步时,就不得不面对一个发育完善、竞争激烈的市场!尽管经过几年的努力,我国企业已取得了一定的发展。但与国外制造商相比,无论是资金、技术、人员素质、管理水平等方面都存在较大的差距,规模经济远没有形成。

    在未来几年内,天然气作为一种清洁能源,将在国内很多地区普及。这将给生物质燃烧炉带来广阔的市场,市场的需求必然刺激国内外厂商参与份额的争夺.竞争将使实力设计与研究一部分更加强大,实力弱的一部分被市场淘汰。

3存在的问题

    通过阅读和检索大量文献发现,国内还没有形成针对生物质燃烧炉的专门的CAD系统,目前的生物质燃烧炉研究主要存在着以下问题:

    (1)现在的设计多是经验设计(通过试验得到公式),设计手段水平低,不能很好的保证产品的性能;

    (2)结构设计刁i合理或燃烧不合理,造成:a、燃烧不充分,环境污染.b、过剩空气系数大,热效率低;

    (3)尽管有的企业用了计算机绘图,但不能从真正意义上达到计算机辅助设计的水平,对已有的设计资源利用不够,没有形成一个针对生物质燃烧炉的专门的CAD系统;

    (4)设计自动化程度低,现存的经验加随机设计,使生物质燃烧炉的设计很难达到标准化、系列化的程度;

    (5)对低污染和控制系统的还没有进行深入的探讨,燃气和空气的实时联动控制系统还不完善。

4解决的方案

    针对生物质燃烧炉研究应用中存在的问题,应在以下几个方面进行研究,以期形成完整的实用的生物质燃烧炉的CAD系统。

    (1)在设计阶段加上计算机仿真,模拟工作环境和燃烧过程,尽早发现设计中存在的缺陷,及时的修改设计。这一手段可在产品开发过程中尽早的做出前瞻性决策,保证产品的性能。同时,能够缩短卢品开发周期,降低开发成本。

    (2)提高产品的设计水平,以保证高的热效率和最低的环境污染。

    (3)使用Visual C-F-+基于Pro/Engjneering平台构建面向对象的参数CAD对话框。

    (4)尽量减少经验设计和随机设计,提高产品的标准化、系列化程度。


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点击次数:  更新时间:2017-06-17 15:50:46  【打印此页】  【关闭