燃烧稻壳锅炉特性介绍.doc

燃烧稻壳锅炉特性介绍 一、引言 随着社会对能源需求的日益增长，作为主要能源来源的化石燃料却迅速地减少。因此，寻找一种可再生的替代能源，成为社会普遍关注的焦点。生物质能是一种理想的可再生能源，它来源广泛，每年都有大量的工业，农业及森林废弃物产出。在目前世界的能源消耗中，生物质能消耗占世界总能耗的14%，仅次于石油、煤炭和天然气，位居第四位。而在发展中国家，生物质能(主要是玉米、小麦水稻秸秆、稻壳、稻草、木质类等)占较大的比重，达到50%以上。据统计全球生物质能占可再生能源资源35%,在可再生资源中位居首位。1996年的我国生物质产量(主要是农作物秸杆)7.05亿吨,而当年利用量不足30%，这说明我国生物质能的利用潜力还很大。 利用生物质能发电是生物质利用的一种重要方式之一。瑞典和丹麦的大城市都是利用生物质，通过热电联产的方式进行区域集中供热的。生物质与化石燃料相比，具有以下优点：1、可再生性；2、低污染性：?SOx、NOx排放浓度低；3、生物质作为燃料时，在生长周期内，对大气的二氧化碳净排放量近似于零，可有效地减轻温室效应。 锅炉燃烧稻壳环保特性优越，排放满足国家标准；炉内换热均匀，热回收效率高，运行稳定。基于锅炉燃烧稻壳所具有的上述优点，人们自然将目光转向采用燃烧稻壳技术来利用生物质能源。稻壳是一种轻质、多灰、灰熔点较高、中等热值、天然粒度均一的燃料，适合采用卧式链条锅炉燃烧稻壳方式进行热能综合利用。 二、稻壳的基本燃烧特性 稻壳比较坚硬。稻壳的着火燃烧温度在300-400℃左右，挥发分含量高，挥发分析出和着火迅速，燃烧主要集中在挥发分的气相燃烧，固定碳的燃尽性能较差。稻壳的灰成分主要以二氧化硅为主，灰中的二氧化硅含量可以达到90%以上，所形成的灰粒较硬，因此，稻壳输送过程中以及燃烧后的灰输送时，对管壁的磨损强烈，在炉膛内和尾部烟道中的受热面要着重考虑防磨问题。(合理的烟气流速，是解决稻壳在炉内燃烧磨损问题的关键。) 稻壳在马弗炉不同温度下燃烧后形成灰的状态。在低温状态下，稻壳灰成白色，温度高于800℃以上，稻壳灰成黑色，这是因为在不同的温度下，稻壳灰的成分发生了变化。 稻壳在马弗炉中燃烧后灰的形态 表1为某地稻壳的基本物性参数和元素分析，从表中成份和物理特性可以看出，稻壳属于轻质、多灰和中等热值、天然粒度均一的燃料，为了使得其燃烬需要较长时间，同时燃烧温度应控制在500-850度?。 表1稻壳基本物性参数 名称 单位 数值 粒径范围 mm 0-10 当量平均粒径 mm 1.6 自然堆积密度 kg/m3 123 真实密度 kg/m3 500 表2稻壳元素分析 收到基 单位 数值 Car % 36.6 Har % 4.59 Oar % 31.92 Nar % 1.88 Sar % 0.09 Mar % 8 Aar % 16.92 Vdaf % 51.98 Qnet,ar kcal/kg 3200 三、稻壳在卧式链条锅炉中的燃烧特性 对于100%燃烧稻壳，由于其成灰特性限制，需要增加锅炉炉排转速。稻壳进入炉膛后在烟气的作用下，稻壳在炉膛中表现出非常好沸腾燃烧，首先稻壳会迅速向上移动和翻滚，在这个过程中，稻壳完成挥发分的析出和快速燃烧，同时，固定碳开始燃烧。因此，稻壳在炉膛中的燃烧主要集中在给料点的上部，大部分热量在炉膛的中上部区域释放，通过真空缺氧沸腾燃烧法的作用，可以使炉膛的温度分布趋于均匀、这样形成一个炉内均匀分布的温度环境： 四.卧式链条锅炉具体燃烧特点如下 1、稻壳灰成分主要是二氧化硅，其灰熔点温度比较高，可以达到1200℃以上，在正常燃烧温度下(炉膛内的温度维持在500-700 2、置换燃烧稻壳可以实现炉内稳定的燃烧温度，这对于稻壳挥发份在炉膛中快速燃烧和固定碳的燃尽是非常有利的。稻壳在卧式链条锅炉实验台上的实际燃烧实验表明，稻壳燃烧后的飞灰含碳量小于7%。燃烧效率可以达到98%以上。 3、稻壳的灰成分主要是二氧化硅，灰粒较硬，因此，稻壳对管壁的磨损的磨损问题要着重进行考虑。除了常规的锅炉防磨措施之外，在对锅炉尾部的烟气流速的选择上要特别慎重，合理的烟气流速，是解决稻壳在炉内燃烧磨损问题的关键。 4、由于燃烧稻壳燃烧方式特有的优势，生物质能作为燃料适应性非常广，因此，卧式链条燃煤锅炉可以单独燃烧稻壳，也可以单独燃烧煤，同时二者也可以实现不同比例的混烧。 5、此外，稻壳燃烧后的烟气排放满足国家的环保标准。稻壳燃烧后的灰渣可以加以综合利用。 ???中国科技大学工程热物理研究所采用卧式链条燃煤锅炉进行了纯烧稻壳的试验，这套装置原是针对燃煤进行设计的，实验条件：燃烧温度700℃，速度6－8m/h，稻壳采用皮带运输进入，飞灰含碳量6－7％左右。试验结果表明：稻壳在卧式链条燃煤锅炉中燃烧稳定