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行业知识

推荐一种新型的生物质燃烧机

推荐一种新型的生物质燃烧机

本文介绍生物质燃烧机的燃烧机理、制造安装和工业性试验的情况。钝体在煤粉锅炉上使用的情况证明,它有利于低挥发份煤的着火燃烬,降低了飞灰含碳量,提高了锅炉热效率,并可完全睨油稳定运行,还提高了对负荷波动的适应能力,经济效果显著。

    煤粉锅炉在燃用贫煤和无烟煤时,普遍存在着火困难,燃烧不稳,飞灰可燃物含量高、锅炉效率低等问题。自l 97 3年以来,华中t学院燃烧理论研究室在试验台上进行了锅炉钝体生物质燃烧机的水模、气模特性研究,并对湖南金竹山煤、资兴劣质烟煤进行了试烧。1 981年9月,根据湖南省电机工程学会锅炉专业年会讨论的意见,湖南省电力工业局决定,由华中工学院,湖南电力中心试验研究所、岳阳电厂共同协作,在岳阳电厂7号炉上进行锅炉钝体生物质燃烧机的工业性试验,”通过冷态和热态的测定,获得了满意的结果。经国内有关单位的专家教授及工程技术人员鉴定,结论是:

    1.在煤粉锅炉直流式生物质燃烧机一次风喷口安装钝体,造成高温烟气回流,有利于低挥发份劣质煤的着火和燃烬,这在煤粉锅炉的燃烧技术上是一项有意义的创新;

    。2.7号炉加装钝体后,由于着火热源充足,可使着火提前.飞灰可燃物较大帽度下降,锅炉效率明显提高,并可完全脱油稳定运行,是一项节约能源的有效措施。

    3.生物质燃烧机的使用,提高了锅炉对负荷波动的适应能力。在较低负荷(60‰额定负荷)时,仍可稳定燃烧,为在较大型锅炉和调峰机组上应用提供了经验。

    4.钝体结构简单,制作成本低廉,安装方便,易于推广,

    现将锅炉生物质燃烧机介绍如下:一钝体稳燃机理

    我国燃煤电站锅炉,大多采用切向燃烧的直流燃烧器。这种燃烧器一次风口喷出的气粉合物,是靠炉墙、火焰的辐射热和气流外卷吸的对流热来引燃的。对于挥发份较高的烟煤来说,火焰、炉墙的辐射热和外卷吸的对流热就足够引燃煤粉了。但对于难于着火的贫煤和无烟煤来说,光靠辐射热和外卷吸就显得不够了,于是燃用这些煤就存在着火困难,燃烧不稳定,飞灰可燃物含量高等问题。

    为解决低挥发份煤的着火和燃烬问题,已经进行了不少工作,例如,采用提高预热风温的办法。无烟煤着火温度800。c,风温最高达490~480。c,再提高风温也不能达到60着火点。义如,提高煤粉细度。把煤粉磨到65um以下,L).6~0.8秒即可燃完。但煤粉磨辑太细受到厂用电率的限制。还有采用提高炉子断面热负荷和敷设卫燃带的方法的。实践证明,采用这些方法都能收到一定的效益,但是距燃煤着火温度所需要的热量,还是相差很大,尤其是无烟煤和贫煤,需要着火热更多。煤粉燃尽在很大的程度上,取决于燃烧前期煤粉中大部分固定碳是否在短时间内就燃烧完毕。有人作过试验,对于无烟煤,R。。一7%时,20%的时间就燃掉93%左右的固定碳。用什么方法能达到在很短的时间内供给煤粉大量的着火热呢?研究表明,煤粉气流的着火热来自对流和辐射,并且以对流为主,有人进行过粗略的计算,如果假定辐射热为零,只靠对流,煤粉在0.003秒就能达到着火温度;如果假定对流热为零,只有辐射,煤粉在0.07秒才能达到着火温度。由此町以看出,要增加低挥份煤的着火热,强化前期的燃烧,最有效的办法是加强煤粉气流与炉内高温烟气的对流,即在煤粉气流中造成一个稳定的高温的着火热源,煤粉离开一次风喷口后很快被加热到着火温度。

    当可燃混合物气流中放入一个非流线型体(BluffBody,译为钝体)时,山于钝体外部气流的流动,要以钝体下游带走一些气体,F是就在钝体的下游方向建立起反向压力梯度,并在钝体后尾迹中建立回流涡系,见图一。由于回流区中吸入炉内的高温烟气,在尾迹与掠过尾迹的气流间有很强烈的热、质交换,涡流中间介质温度很高,在回流过程中逐浙加热叮燃混合物,到P点使可燃混合物着火。在o段,烟气把热量传给可燃混合物,可燃混合物在p点着火后,又把热量传给回流烟气。在OP段回流烟气,给可燃混合物的热等于可燃混合物燃烧传给回流烟气的热时,此时p点稳定下来。这两个传热过程均为对流放热,辐射换热作用很小,如果火焰向回流区传递的热量大于回流区传给燃料气流的热量,则p点前移,反之,则p点后移。p点前移,有利于碳的燃尽。所以钝体的作用就在二}二造成一个大的回流区,吸收炉内高温烟气与煤粉气流产生对流传热,增加煤粉的着火热,以达到煤粉能提前着火的目的。加装钝体以唇,通过实际测量,回流6区介质的温度达到710。c以上,这就进一步说明了钝体力煤粉的着火提供一j_1 1、稳定的热源。

    :  钝体的设计制造与安装

    因为钝体结构简单,在试验室经过试烧确定了钝体特性参数之后,设计、制作、安装比较容易,现简要叙述如下:

    1.钝体的设计:

    所选择的钝体特性参数如下:

    钝体无因次边宽{一=o.5—0.59;

    钝体张角a -60。

    钝体阻塞率cp -o

    2.钝体的制作与安装:

    钝体采用iCr18Ni9Ti不锈钢板(S=6mm)焊接成夹角为60。的等三角棱体,其高度与一次风喷口高度相等。上下各焊一块端板,上下端板各钻4个耷14mm的小孔,用不锈钢螺钉与一次风口连接,为了加强钝体的刚度,在三棱体内焊加强筋。

    为了确定锅炉运行中钝体是否会烧坏,进行了钝体壁温测量,实际壁温度为400~460。C,钝体不会被烧坏,可以不用高级不锈钢,也不需要采取特殊的冷却措施,  (实际上一次风气流就起冷却作用)

    考虑到防磨的要求,可以采用铸铁代替不锈钢钝体本身为F10白口铸铁,上下固定板为普通灰口铸铁,钝体壁厚为15mm。为了便于钝体的制作和拆装更换的方便,那么把钝体本身和上下固定板分成三个部件,组装时不采用焊接,而采用螺栓和销钉联接。这样当饨体坏破了要更移时,只须把螺栓松掉,销钉拿下,钝体就可以更换.而元需拆掉整个钝体支持固定板,这样制作简单、拆装方便,既省料又省时。

    三  生物质燃烧机应用的效果

    1.锅炉喷燃器加装钝体后,由于着火热源充足,着火点提前,有利于煤粉颗粒的燃尽,经济性有明显的提高。如燃用无烟煤时,在1 30吨/时负荷下,无钝沣时飞灰含碳量高达35.6%,锅炉效率仅74%:而加装钝体后,飞灰禽碳量降至26.9qo。锅炉效率提高至80 s070,比无钝体时提高了△n= 6.5 qo。当燃用半无烟煤时,在1 30吨,7时负荷下,加装钝体后,飞灰含碳量由l 6.5 070降至12.5%。锅炉效率由84.I Ojo提高到86.5%,效率净增。△n -2.3200。在130吨/时的锅炉上每年可节原煤4000—10000吨。

    2.加装钝体后,燃烧的稳定性提高,对煤种的适应性也有所改善,从而改变r过去长期依赖助燃油的被动局面。过去由于无烟煤着火困难,燃烧不稳,长年需要重油伴烧,即使是燃用半无烟煤,也需要一文油枪投重油助燃。加装钝体后,即使是燃用无烟煤负荷降至60 070,亦可脱油稳定运行。在1 30吨时的锅炉上每年可节约助燃重油4000—10000吨。

    总之.锅炉喷燃器上加装钝体以后,经济效果显著。目前这项料研J戊爿!证仨江西.湖北等省的煤粉锅炉上普遍推广应用。

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点击次数:  更新时间:2018-03-17 16:30:16  【打印此页】  【关闭