生物质锅炉的特点(6篇)

生物质锅炉的特点篇1

一、概述

随城市能源结构的调整，天然气已经成为采暖的一种重要能源燃气锅炉采暖。分为以下三种形式：家用燃气锅炉单户采

暖、分散燃气锅炉采暖、集中区域燃气锅炉采暖，一般都采用热水采暖。

二、单户然气采暖

家用燃气锅炉采暖就是以每个住户为单位，采用家用燃气锅炉采暖。家用燃气锅炉可用于取暖、洗澡和生活用水，属于多功能型燃气用具。

1特点

优点：家用燃气锅炉效率高、功能多。一家一户自成系统，同时解决采暖和热水供应问题。单户燃气热水采暖具有很大的调节灵活性，使用完全独立，采暖温度可以自主调节，采暖时间可自行控制，各个房间温度可自如的控制，无锅炉房和外热网热损失，节省外网建设投资。符合按热量收费的原则，可准确计量耗气量，用气量可由用户自主控制，加上这种供热系统的效率高（一般在90%以上），避免了集中供热按面积收费造成的能源过渡浪费，因而能促进节约燃气，从而为推广使用优质洁净燃料创造了条件。同时采暖循环的动力消耗低，节省电能，提高燃气管线的利用率和使用经济效益。

存在问题：目前家用燃气炉在推广使用中，质量标准不统一，售后服务不完善，影响用户的正常使用；烟气一般是无组织排放，产生局部污染；部分燃气炉的运行噪音大；在寒冷北方地区用户长期外出防冻比较麻烦；人们还对其安全性有担心。

2耗热量

家用燃气锅炉单户采暖效率主，无热浪费现象。根据对北京、天津的抽样调查统计，单户采暖的耗气指标为7～8m3/m2。建筑耗气指标的主要影响原因有室内温度、维护结构的保温性能和密封性、建筑的外墙面积大小、采暖系统运行调节方式以及锅炉的热效率等，耗气量低于其他两种燃气采暖方式。

3用途

这种采暖方式对宅区非常适合。在运行过程中，用户根据自己的要求控制采暖温度和运行时间，能进行分户计量，节约燃气，同时可提供卫生热水，减少污染物排放量，降低运行费用。

三、分散燃气锅炉采暖

分散燃气锅炉采暖分为模块化采暖和分散集中采暖，一个建筑单元、一个建筑使用一个燃气锅炉房采暖称为模块采暖（也称为单元式燃气采暖）。多个相邻室的使用性质相同建筑使用一个燃气锅炉房采暖称为分散式集中采暖，特点是有一次热网直供。

1特点

优点：建设灵活，燃气锅炉集中管理，方便维修。每个系统供热面积小，便于调节和控制。对于使用性质相同的建筑，特别是学校、办公楼等公用建筑，采用这种采暖方式根据建筑的使用特点，来调节控制采暖温度和采暖时间，特别是不需防冻或防冻时间短的地区，根据作息时间控制采暖时间非常有效。在节假日或无人的夜间可降低采暖温度或停止采暖，节约燃气和运行费用。外网规模小，无中间换热站，热损失或动力消耗小，易克服水力失调，节约能源，综合采暖效率一般在80%～90%间，属于分散采暖，在欧、美是一种广为流行的采暖方式。烟气可集中排放。

缺点：占用单独的锅炉房，锅炉及锅炉房散热损失不能利用。对住宅楼不能直接实现分户计量，末端无调节装置，当室内过热时，用户开窗散热面不是关小暖气，有部分热量损失，一般8%～15%，但低于区域燃气锅炉采暖，供热效率低于单户采

暖，高于区域锅炉采暖。锅炉数量多，管理分散。NOX的排放总量高于家用燃气锅炉采暖。

2耗热量

由于有外网的热损失，平均的采暖温度也高于家用燃气锅炉单户采暖，目前一般不设有末端控制装置，产生一定的热量损失。根据抽样调查北京是分散采暖的耗气指标为9-12m3/m2。建筑耗气指标的主要影响原因有室内温度、维护结构的保温性能和密封性、建筑的外墙面积大小、外网的热损失、采暖系统运行调节方式以及锅炉的热效率等。

3用途

这种采暖方式对公共建筑、商用建筑采暖和集中住宅区非常适合。在运行过程中，根据建筑的使用情况控制采暖温度和采暖时间，节约燃气，减少污染排放量，降低运行费用。

四、区域采暖

1区域供热

一个小区或几个小区的多个建筑共用一个燃气锅炉房采暖，采用二次热网，设有中间换热站，外热网规模较大。采暖面积可达数百万平方米，烟气高空排放。

2特点

优点：锅炉投资较分散采暖省，可实现集中管理，方便维修和用户，对污染物可实现高空排放。对煤改气项目，可利用直接原有的供热管网系统和锅炉房附属设备，节省初投资。

缺点：锅炉热效率相对较低，外网和换热站热损失和热媒输送动力消耗大，污染物排放总量大，系统调节不灵活，外网投资大，不能直接解决热计量问题。在建设初期系统利用率低。集中供热系统末端无计量和调节手段。统一按照供热面积收费。因水力失调造成部分用户采暖温度过高，当室内过热时，用户一般采用开窗散热法调节室温，造成8%～15%的热损失。特别是不同使用性质的建筑混在一起，按同一水平供热，由于无调节手段，办公楼、学校等夜间和假期照常供热，宾馆有人无人照常供热，浪费能源。

3耗气量

由于外网的热损失大于分散燃气锅炉采暖，平均的采暖温度也高于家用燃气锅炉单户采暖，北京地区采暖的耗气指标10-14m3/m2。耗气量比其他两种方式高的原因主要因外网和换热站的热损失大，水力失调严重，不同使用性质的建筑混在一起供热造成的。

4用途

在污染物落地浓度要求较严格时，分散采暖排放污染物暖落地浓度超标时，可采用集中采暖。但对烟囱高度有要求，须经过计算确定。在欧美地区很少采用燃气锅炉进行区域集中供热，一般都是热电或冷电联供。前苏联地区也逐步的把燃气过度集中供热，改为分散供热，以节约能源。

五、各种采暖方式的比较

1投资

本投资分析是根据北京市部分燃气炉采暖的调研结果得出的，以100m2的采暖建筑面积作为分析单位。分析过程中锅炉及附属设备考虑备用，表1为投资分析结果。

表1

生物质锅炉的特点篇2

关键词：锅炉爆燃；原因；措施

中图分类号：X928.3文献标识码：A

锅炉爆燃是造成锅炉设备严重损坏的恶性事故，是25项重点防范的重大事故之一。造成爆燃的原因是多样的，无论什么原因，最终是因为炉膛或烟道内积存的燃料和空气形成了爆炸性混合物。

1.锅炉发生爆燃的条件

锅炉正常运行时，送入炉膛的燃料立即被点燃，燃烧后生成的烟气也随即排出，炉膛和烟道内无可燃混合物积存，因而，也就不会发生锅炉爆燃。但是，如果锅炉灭火后，不能及时切断全部燃料，可燃物的储存容积就会随时间增大，容易发生爆燃。由此，可以看出锅炉发生炉膛爆燃有三个必要的条件：一是有足够的燃料和空气存在；二是燃料和空气的混合物达到了一定的浓度；三是有点火能源（明火）存在。三个条件必须同时满足，有一个肯定不存在时，就不会发生爆燃。

2.锅炉发生爆燃的原因

实践表明，90%以上的爆燃事故发生在锅炉启.停过程或低负荷运行时。点火初期炉膛内温度低，燃烧工况不良，燃料不易着火，形成可燃混合物积存。因此，锅炉最可能发生爆燃事故的工况有以下几种：

2.1炉膛熄火未能及时切断燃料造成可燃混合物积存

电站锅炉为了有效的避免锅炉事故的发生，都装有MFT保护装置，当炉膛灭火时MFT动作，立即切断燃料供应，避免燃料和空气可燃物的积存。而在实际过程中，保护装置拒动或从发现灭火断绝燃料这段时间内，已有一定数量的燃料进入炉膛，再加上滞后时间，阀门和挡板的滞后及关闭不严密等，都可能使送入炉膛的燃料量达到爆燃的浓度。

2.2锅炉燃烧不稳或燃烧器工作不正常形成可燃混合物积存

锅炉燃烧不稳时或燃烧器工作不正常，进入炉膛的燃料没有完全燃烧，有时一个或多个燃烧器突然失去火焰而不能被继续点燃，从而在炉内积聚了大量可燃混合物，加上炉膛内的明火，当可燃混合物积聚达到了一定的浓度（爆燃浓度）时，锅炉即发生爆燃

2.3燃料漏入停运锅炉炉膛形成可燃混合物积存

锅炉停运后，未燃烧的燃料排入或漏人炉膛内，造成可燃物地聚集。此时，若炉膛温度达到着火温度时，炉内积聚的大量可燃物则极易发生爆燃

2.4锅炉在启、停过程或低负荷运行工况时

锅炉在启、停过程或低负荷运行工况下运行时是极易发生爆燃事故。实践表明在此工况下发生的事故比例占锅炉爆燃事故总量的90%以上，这是因为锅炉在启.停或低负荷运行时，炉膛温度，燃烧工况不佳，且设备启动及其他操作频繁，此时若不注意调整或操作不当，造成大量的可燃物未被点燃没有充分燃烧，而是在炉膛内聚积。随着聚积量的增大，达到爆燃的浓度，锅炉即发生爆燃。

3锅炉发生爆燃的防范措施

为了有效防止炉膛爆燃事故的发生，现代锅炉都设置锅炉灭火保护装置，它是FSSS最重要的保护功能之一。当炉膛灭火时，MFT发生，打出“全火焰消失”，及时切断燃料供应并按程序进行一系列自动处置。此外我们在互常运行时还应做好以下工作：

3.1锅炉MFT保护动作后，应立即检查燃料切断情况

锅炉MFT保护动作处理过程中，为避免参数大幅度波动，拖延了恢复时间，甚至使事故扩大。要求运行人员进行多项操作，尽快恢复机组正常运行。但实际工作中，运行人员往往更注重恢复而忽视对炉膛内燃料是否被完全切除的检查。这就很可能引起锅炉燃爆，因而要求把锅炉灭火之后应立即检查燃料是否完全切断作为事故处理的首要工作。并以充足足风量和足够时间进行通风清扫（若风量不足，大颗粒煤粉可能会在炉膛内返回，形成煤粉沉积）目前炉膛的吹扫风量基本固定在不小于30%额定风量，并以此风量做点火风量。而暖炉期间的燃料量一般不超过额定燃料量的10%，这样，就整个炉膛来看，空气的比例大于燃料的比例，即使燃料未被点燃，也将被冲淡为不可燃的混合物，因而可以避免爆燃。

3.2锅炉燃烧工况不稳定时，出现明显灭火迹象时，禁止投油或投入其它燃烧器。

锅炉在正常运行时，由于煤质发生变化或锅炉热负荷低，燃烧工况发生变化，燃烧恶化，部分燃烧器失去火焰，而此时，锅炉保护MFT未动作，应提前投入油枪助燃。当燃烧恶化出现明显灭火迹象时，禁止投油助燃。若此时投入油枪助燃则会引起炉膛爆燃。如果锅炉灭火应切断燃料供给，停运油枪，关闭关断门并检查是否漏油。调整风量（不少于额定用量的30%）时炉膛进行吹扫。待结束吹扫后、方可重新点火，严禁未吹扫再次点火。

3.3锅炉停运后应加强，对燃烧器的检查。

锅炉停运后，应加强对燃烧器的检查，油枪一旦使用，应切断油系统，并手动关闭管断门所有燃料器的挡板，风门应关闭。禁止将燃料排入炉膛内，并经常检查炉膛内是否是否有漏入燃料的现象。

3.4锅炉在启/停过程中的措施

锅炉在启停过程中，由于炉膛温度较低，燃烧工况不良，燃料往往不易着火，因此要经常检查燃料燃烧情况，还应特别注意燃料和风量的比例调节，以求达到燃烧稳定完全。尤其是油枪的雾化着火，及时清理油枪，保证油枪的雾化片和油通道不堵塞。点火后需注意保持油压稳定及时调整风量。就地检查油枪着火的情况，有油滴分离时要退出处理，当油枪点火不着或着火不稳定时，要避免频繁进退，以防止炉内大量积油，形成安全隐患，应立即退出运行尽快查明原因。

3.5加强燃油系统的检查与管理。

在锅炉停运后，暂不进行恢复掉做时，应立即将燃烧油系统切断，并确认系统油压回零，以防止油漏入锅炉，造成燃爆，同时在日常工作中还需加强对燃油质量的监督，若燃油质量不良杂质多，则可能引起阀门引杂质沉积造成阀门关闭不严内漏，所以要保证油系统滤网的正常投入运行，并定期是过滤网进行切换清洗，油库还应定期检查放水，以防油中节水。

结语

总之，锅炉运行中，引起炉膛爆燃的原因，是复杂多变的。但爆燃事故也是可以避免的，我们要重视以上所说的各个环节，特别是在锅炉启停过程中和低负荷运行时，在发生各种异常情况下，首先关注危及锅炉安全的问题，才能有效地防止锅炉爆燃事故的发生。

参考文献

[1]黄新元.电站锅炉运行与燃烧调整.[M].中国电力出版社.2002.

生物质锅炉的特点篇3

关键词：火电厂；锅炉；炉膛；防爆

引言

锅炉在试运和运行中发生炉膛爆炸事故是屡见不鲜的，它不仅导致了机组非计划停机，危及机组的安全经济运行，还会造成严重的设备损坏和人员伤亡。因此，预防、减少和杜绝炉膛爆炸事故十分重要。

一、炉膛的内爆和外爆

（1）炉膛的内爆。当炉膛内负压过高，超过了炉墙结构所承受的限度时，炉墙会向内坍塌，这种现象称为炉膛内爆。随着大容量机组的发展和除尘、脱硫设备的装设及高压头引风机的使用，增加了锅炉内爆的可能性。防止炉膛内爆发生的主要方法是在锅炉灭火和MFT动作后初期提高炉膛驻留介质的质量，通常采取减缓燃料切断的速度（这与防止炉膛外爆相反），增加送风量和减少引风量等措施。因炉膛内爆事故在国内发生得较少，因此下面主要分析炉膛外爆事故。

（2）锅炉炉膛爆炸是锅炉炉膛、对流竖井、烟道、引风机等内部积存的可燃性混合物突然同时被点燃的结果，即因爆燃而使烟气侧压力升高，造成炉墙结构破坏的现象，也称为炉膛外爆。锅炉炉膛爆炸又可分为点火爆炸、灭火爆炸和运行中爆炸三种情况。炉膛内瞬间的燃料爆燃可视为定容绝热过程，应用能量守恒方程和理想气体状态方程可以推导出炉膛内爆炸时介质产生的压力。

其中，CV为炉膛介质的定容比热，V为炉膛容积，P1、T1分别为爆炸前炉膛内的介质压力和温度，Vr、Qr分别为积存在可燃混合物的容积和单位容积的发热量。从公式可以看出，炉膛内爆炸时产生的压力P2与可燃混合物积存容积和炉膛容积的比值Vr/V、可燃混合物单位容积发热量Qr和爆炸前炉膛介质的温度T1有关。从上面的公式可以看出，炉膛温度T1越低，爆燃后的压力越大。在锅炉点火启动初期，炉膛温度低，这时爆燃产生的破坏力将最为严重；T1越高，P2越小，当温度超过可燃物的点火温度时，燃料进入到炉内即被点燃，不会产生可燃物积存现象。对于煤等矿物质燃料，其着火温度大多数不超过650℃，一般认为炉膛温度超过750℃时不容易发生炉膛爆燃。

二、诱发炉膛爆炸的主要原因

理论分析和生产实践表明，发生炉膛爆炸需要三个必要条件：一是炉膛内存有可燃性燃料（可燃性气体或煤粉颗粒）；二是积存的燃料和空气混合物是爆炸性的，并达到了爆炸极限；三是具有足以点燃混合物的能源。三个条件缺一不可，否则不会发生炉膛爆炸事故。

（一）炉膛内可燃性混合物的积存

运行人员操作顺序不当，设备或控制系统设计不合理，或者是设备和控制系统出现故障，都可能发生大量可燃物聚集在炉膛内的情况，当遇到符合发生燃料爆燃的点火能（炉膛温度）时，炉内积存的可燃物会突然被点燃，其火焰的传播速度很快，积存的可燃性混合物几乎同时将被点燃，生成的烟气容积突然增大，一时来不及由炉膛排出，使得炉内压力骤增，超过了炉墙所承受的最大压力时便造成炉膛爆炸。因此，防止爆燃的主要方法是，防止可燃性混合物积存在炉膛或烟道内，而炉膛内有可燃性混合物积存时又应防止点火能的出现。可见，锅炉灭火时的MFT动作，迅速切断全部燃料，以及锅炉点火前按规定程序进行炉膛吹扫，是相当重要的。

（二）锅炉灭火或燃烧恶化

实践证明，锅炉灭火是导致炉膛爆炸最常见的原因。锅炉灭火是指炉内燃烧的突然中断。锅炉燃烧不稳往往是锅炉灭火的预兆。在锅炉辅机发生故障突然停运、燃烧器切换、炉内严重结焦掉渣、燃料性质突然改变或断煤以及火检闪烁、炉膛压力大幅波动、燃烧恶化等工况时，应特别引起重视，做到尽早发现及时处理。

三、发电厂炉膛防爆措施

（一）设置可靠的保护并严禁随意解除

（1）设置炉膛吹扫程序。在任何情况下，锅炉点火前，炉膛安全监控系统（FSSS）都必须执行炉膛吹扫程序。吹扫时要求吹扫风量大于额定总风量的30%，吹扫延续时间为5min，并以此吹扫风量作为点火风量。因暖炉期间的燃料量一般不超过额定燃料量的10%，这就使炉膛内的空气与燃料的比例偏高，即使送入的燃料未被点燃，也将被冲淡为不可燃的混合物，从而可以避免爆燃。此外，当锅炉因总风量低于额定总风量的25%而跳闸时，炉膛吹扫程序逻辑要求5min的强迫通风时间，只有待5min的强迫通风完成后，才能进行炉膛吹扫程序。当锅炉因两台送风机或两台引风机停运而跳闸时，炉膛吹扫程序逻辑要求15min的自然通风时间，只有待15min的自然通风完成后，才能启动引送风机运行，再进行炉膛吹扫程序。

生物质锅炉的特点篇4

关键词循环流化床锅炉；磨损；结焦；堵塞；炉墙

中图分类号T27文献标识码A文章编号1673-9671-（2012）112-0161-01

纵观我国循环流化床锅炉的运行情况，磨损严重、出力不足时最普遍的问题，基本得到了解决，但是随着锅炉自身的发展以及锅炉容量的增大，用户对锅炉可靠性、可控性、自动化程度等要求越来越高，也出现了一些新的问题，只有对问题产生原因进行综合分析，采取相应措施，才能避免事故发生。

1运行中的常见问题及原因分析

1.1锅炉达不到额定出力

主要有两方面体现在设计制造方面的问题和运行调整方面的问题。这两个方面包含以下原因：1）分离器达不到设计效率；锅炉达不到额定出力的一个重要原因是分离器运行效率低于设计要求值。2）悬浮段受热面与密相区布置不恰当或有矛盾，特别是在燃烧燃种与设计煤种差别较大时，受热面布置不匹配，锅炉负荷变化时导致灰循环系统的各处温度变化从而影响其安全经济运行，因此限制了锅炉的负荷。3）燃烧份额与设计值不相符或设计分配不合理，将影响循环流化床锅炉正常运行中的物料平衡和热量平衡，从而影响锅炉的额定出力。4）不同粒径的颗粒具有不同的燃烧、流化和传热等特性，燃料的粒径分布不合理必然会造成锅炉出力下降。5）锅炉配套辅机与配套设备是否与锅炉相配套也会产生很大影响，特别是风机的压头、流量选择不对，将影响锅炉的燃烧与传热，同样也会影响锅炉的出力。

1.2磨损

液体或固体颗粒以一定的速度和角度地受热面和耐火材料表面进行冲击所造成的磨伤和损害成为磨损。循环流化床锅炉的磨损主要分受热面磨损和耐火材料及布风装置的磨损。在受热面磨损中，不管是水管、汽管、烟管还是风管的磨损，轻者导致热应力变化、使其受热不均，重者造成爆管或使受热面泄漏，严重时导致锅炉停炉，耐火材料磨损会使耐火层脱落、锅炉漏风或加重磨损受热面；布风装置磨损将导致布风不均，严重时会使锅炉结焦，这些都不同程度地影响锅炉正常及安全经济运行。

1.3结焦

结焦在循环流化床锅炉运行中较为少见，一般在点火或压火过程中产生。结焦的主要原因是1）运行操作不当，造成床温超温而产生结焦；2）燃烧制备系统的选择不当造成密相床超温而结焦；3）运行中一次风量保持太小，改变整个炉膛的温度场，是锅炉出力降低，盲目加大给煤量，会造成炉床超温而结焦；4）燃煤中挥发分含量低可能导致局部温度过高而发生结焦。

1.4返料装置堵塞

返料装置是循环流化床锅炉的关键部位之一，如果返料装置突然停止工作，将会造成炉内循环物料量不足、汽温、汽压急剧降低，床温难以控制，危及锅炉的负荷与正常运行。一般返料装置堵塞有两种情况：一是由于流化风量控制不足，造成循环物料大量堆积而堵塞。第二是返料装置处的循环灰高温结焦而堵塞。

1.5炉墙损坏

锅炉炉墙的损坏包括炉墙砖及耐火砖的局部跌落、开裂、结焦、鼓包和倒塌等。炉墙损坏时往往会发现炉墙与钢架、过墙管、炉墙转角处等有石棉填料大量跌落。损坏的主要原因有以下几个方面：1）砖的质量部良，规格不一，耐火度低，强度不足，砖缝大小不一等；2）设计不合理，安装、检修质量不高。3）安装或移装后，烘炉时间不足或升温过急，炉墙不够干燥，即升压供汽；冷炉点火时，点火时间太短；锅炉启停次数频繁。4）经常使炉膛处于正压下运行，炉膛温度过高或飞灰熔点低，炉膛挂焦严重。

2常见问题的处理措施

2.1锅炉达不到额定出力的解决途径

如何使循环流化床锅炉能够满负荷运行，这是设计、制造、使用单位需要共同解决的问题。随着对循环流化床锅炉的工艺过程和运行特性的深入了解，并通过细致地原因分析后，已经采取了一些切实可行的改善措施，例如，改进分离器结构设计，提高其分离效率，改进燃料制备系统，改善级配；在一定的燃烧份额分配下，采取有效地措施以保证物料平衡和热平衡；正确地设计和选取辅机及其系统；增设飞灰回燃系统和烟气再循环系统等，为循环流化床锅炉的满负荷运行打下了一定的基础。

2.2磨损问题的处理

更换已磨损的风帽、防磨瓦及换热管，补修已磨耐火材料等，也可更换成更合适的耐磨材料或加装防护件等。对于已严重磨损部位并在运行中发现时，如受热面特别是承压部位的受热面发生爆管、泄漏登时，应及时停炉维修，防止事故扩大。

2.3结焦的防止与处理

为防止结焦的发生，在锅炉运行过程中，要特别注意合理控制床温在允许的范围内；运行风量不低于最小流化风量，保持相对稳定的料层厚度；燃料粒度在规定范围内，进行合理的风煤配比等。无论是运行中还是点火中，一旦出现结焦，焦块就会迅速增长。由于烧结是个自动加速的过程，因此焦块长大速度往往越来越快。这样，及早发现结焦并予以清除是运行人员必须掌握的原则，因炽热焦块相对容易打碎，即使在运行或点火中也能及时处理。一旦出现严重结焦。则应立即停炉，实施打焦和清除小焦块操作，否则，残留的小焦块将对重新启动后的运行产生不利影响。

2.4返料装置堵塞的解决方法

返料装置堵塞要及时发现、及时处理，否则，堵塞时间一长，物料中可燃物质可能会再次燃烧，造成超温、结焦，扩大事态，从而给问题的处理增加了难度。一般处理这种问题时，需要先关闭流化风，利用下面的排灰管放掉冷灰，然后再采用间断送风的形式投入回料。

2.5炉墙损坏的处理措施

对于钢架和梁的烧红及炉墙有倒塌危险的情况，应紧急停炉，并组织人力、物力，迅速检修；对于跌落少量耐火砖、外墙开裂、伸缩缝不严密等损坏，应加强运行中的检查，减少锅炉启停次数，延长生火、升压时间，暂时维持运行，待锅炉停用后检修；炉墙有轻微损坏时，应严格控制炉膛的运行负压。

综上所述，循环流化床锅炉达不到额定出力、受热面磨损、结焦、返料装置堵塞、烟道内可燃物再燃烧及炉墙损坏等故障是影响运行可靠性的主要原因。因此，循环流化床锅炉在设计、结构、安装、燃烧调整上还需不断地完善，来提高运行可靠性。

参考文献

[1]常军素.循环流化床锅炉飞灰含碳量高的原因分析及飞灰回燃技术改造[J].河北煤炭，2012，4.

[2]施军鸿.循环流化床锅炉汽包液位控制系统的改进[J].中氮肥，2012，4.

生物质锅炉的特点篇5

【关键词】生物质颗粒；燃烧特性；排放

0.前言

人类利用生物质能源已有几十万年之久，其应用之早，是最直接的一种燃料能源。然而却因为生物质自身存在的诸多问题，而不能得到广泛的利用。例如：生物质的热值比较低、缺少专用的燃烧设备、运输及存储不便等。在我国，经济社会的发展是以能源的消耗作为重要前提的，经济发展的越快，能源减少的越多。这样我们所面临的两个显著问题是：环境污染趋于严重化；另一个是能源燃料的紧缺。因此，研究燃用生物质颗粒燃料锅炉的机理，探究其燃烧及排放特性，妥善处理能源燃料紧缺问题，对提升环境质量，改善人民生活环境具有重要的指导意义。

1.燃用生物质颗粒燃料锅炉简介

生物质颗粒燃料锅炉主要采用三室的燃烧结构：即气相燃烧室、固相燃烧室和燃烬除尘室。固相燃烧室的主要作用是为生物质颗粒燃料供应大量热解的气化热量，从而产生大量的生物质燃气。这部分生物质燃气通过底部的吸式结构过滤净化，并最终被导入气相燃烧室中从而实现均相的动力燃烧。气相燃烧室的尾部主要采用旋流结构制造，这样可以让燃气的火焰进行充分的扰流，进而促进燃气的完全燃烧。而燃烬除尘室一般采用降尘、燃烬、凝渣以及辐射传热等组合结构，从而可以实现洁净燃烧和辐射换热等多重效果。下面我们给出了一个生物质颗粒燃料锅炉的简化图。

图1生物质颗粒燃料锅炉简化图

2.生物质燃料锅炉的燃烧及排放特性

2.1生物质颗粒燃料锅炉的燃烧特性

生物质颗粒燃料一般都是经过超高压压缩形成的微粒状燃料，密度较原生物质要大的多，这样的结构和组织特征使其可以很大程度上降低其的逸出速度和传热速度。该种燃料的点火温度也比较高，但是点火性能存在一定程度的下降，不过仍然要好于煤的点火性能。

生物质颗粒燃料锅炉在燃烧开始阶段会慢慢进行分解，此时的燃烧主要处于动力区，但是随着燃烧进入过渡区和扩散区，燃烧的速度降低，就可以将大部分的热量挥发传递到受热面，从而使排烟的热损失大大降低。同时，挥发燃烧需要的氧气和外界扩散的氧气比例适中，从而实现充分的燃烧，并进一步减少了气体不完全燃烧造成的损失和排烟造成的热损失。

燃烧充分完成以后，留下的焦炭骨架的结构非常紧密，流动的气流无法分解骨架，从而使得骨架炭仍然能够保持完好的层状燃烧，并形成层状的燃烧核心。此时炭的燃烧比较稳定，炉温也相对较高，可以很大程度上减少固体和排烟的热损失。

2.2生物质颗粒燃料锅炉的排放特性

2.2.1清灰装置设置

生物质颗粒燃料锅炉排放过程中的清灰装置主要采用机械刮除式以及机械振动式两种主要方式。并且，在有些燃烧锅炉中配备相应的灰分压缩机，这样就可以满足进行长时间自动运行的要求。如果设计工艺良好，那么该锅炉的维护保养都会很有限，不需要进行特殊的清理。

2.2.2相关污染物排放

生物质颗粒燃料锅炉排放的烟气中包含有多种不同的物质。其中，主要的污染物有没有完全燃烧的颗粒CxHy和有害的气体CO，这些都是由于燃料的未充分燃烧而形成的，同时，也可能和生物质颗粒燃料的组成成分有关系。不过，锅炉的污染物气排放量相当低，并且由于生物质燃料中N、S等元素较少，所以最终排放的有毒气体，如NOx、SOx较燃煤排放的要低的多。

3.生物质颗粒燃烧锅炉的环境影响分析

生物质颗粒燃烧锅炉排放的污染物很少，只包括少量的大气污染物以及固体废弃物。

3.1大气污染物

生物质颗粒燃料的纤维素含量比较高，而硫的含量则比较低，因此，燃烧所长盛的大气污染物较燃煤而言要少得多。另外，生物质颗粒燃料的密度比较大，非常便于运输和储存，而热值也基本和燃煤相当，燃烧锅炉的燃烧速度要比煤快，燃烧充分且黑烟较少、形成的灰分也比较低，尤其是在采取相配套的脱硫除尘设备之后，大气的污染物排放就会大幅度减少。根据大量的数据分析可以认为，使用生物质燃料锅炉进行燃烧后所释放的大气污染物浓度要远远低于相应的国家标准。

3.2固体废弃物

生物质燃料锅炉燃烧后形成的固体废弃物主要是燃烧完后形成的灰分，这部分废弃物可以被充分的回收利用。最主要的应用就是将灰分进行回收用作农田钾肥，这样可以达到资源充分进行综合利用的目的。

生物质颗粒燃烧锅炉排放的污染物很少，对环境的污染影响极低。不仅如此，该种工艺在很多方面还有及其显著的生态环境效益，例如代替煤炭资源，不经可以减少环境的污染，还解决了日益严峻的能源问题。另外，就是将燃烧后形成的固体废物回收用做钾肥，实现经济效益和环境效益的有效循环，实现我国环境事业的可持续发展。做到了变废为宝，节约资源又保护环境的目的。

4.结论

生物质颗粒燃烧锅炉主要利用废弃的农作物资源作为燃料，因此燃料资源丰富，经济环保，不仅降低了我国农业废弃物的运输成本问题和运输过程中的污染问题，还具有节约资源、保护环境、防止环境污染的作用。生物质颗粒燃烧锅炉的推广和使用符合我国建设节约型社会的基本要求和实现可持续发展战略的基本国策，具有十分突出的经济效益、社会效益和环境效益，为缓解我国以及世界范围内的能源紧张问题和环境污染问题提供了解决的思路和方法，对于环境的保护和资源的有效利用具有重要的意义。

【参考文献】

［1］王翠苹,李定凯等.生物质成型颗粒燃料燃烧特性的试验研究[J].农业工程学报,2006(10).

［2］岳峰,雷霆宙,朱金陵等.家用生物质颗粒燃料炉的研制[J].可再生能源,2005(6).

生物质锅炉的特点篇6

关键词：烟梗；低速流化床锅炉；研究分析

引言

本锅炉采用特殊的循环流化床技术，以废弃的烟梗作为燃料，使其变废为宝，节省了大量化石燃料。本锅炉针对烟梗的热值低、含有焦油及烟碱等有害物特点，在循环流化床锅炉炉膛后部串联两级燃尽室，烟气在炉膛与燃尽室中呈“N”型流动，大大的延长了燃料的燃烧时间，能保证燃料中的挥发分燃烧充分，使得烟碱、焦油等有害物质充分分解燃尽。通过飞灰循环系统，使未燃尽颗粒参与循环燃烧，进一步提高了燃料的燃尽率，提高锅炉热效率。

1低速流化床结构

锅炉采用单锅筒横置式的自然循环水系统，烟梗由炉前螺旋给料机进入炉膛，经过加热的一次风经布风装置进入炉膛，两者混合燃烧，烟气在炉膛内向上流动至炉膛出口，然后转180°进入第一燃烬室向下流动，至第一燃烬室出口再转180°进入第二燃烬室向上流动，至第二燃尽室出口时，在水平方向转90°进入旋风分离器，进行气固分离，被分离下来固体颗粒，经U型阀送入炉膛进行循环燃烧。由旋风分离器中心筒出来的较洁净的烟气进入尾部烟道，自上而下依次经过蒸发受热面、省煤器、空气预热器后，进入除尘器，最后经引风机由烟囱排出。

在第一、二燃尽室下部设计有积灰室，将惯性分离下来的灰收集起来。锅炉的通风方式采用鼓风机和引风机的平衡通风方式。只有一次风通过空预器加热，二次风为冷风。

2设计参数及依据

锅炉设计时，确定以下列数据作为设计依据。

2.1设计参数

（1）额定蒸发量15t/h。（2）额定蒸汽压力1.25Mpa。（3）额定蒸汽温度194℃。（4）给水温度104℃。（5）冷空气温度20℃。（6）排烟温度158℃。（7）锅炉设计热效率85.2%。（8）排污率5%。（9）排烟处过量空气系数1.4。（10）一二次风配比60：40。（11）安全稳定运行的工况范围70%～100%。（12）燃料消耗量3632kg/h。

2.2设计燃料为：烟煤+烟梗

烟梗燃料特性如下：可燃基挥发份Var=56.3%；低位发热量Qnet.v.ar=11300KJ/kg；收到基碳Car=30%；收到基氢Har=6.1%；收到基氧Oar=29.8%；收到基氮Nar=1.8%；收到基硫Sar=1%；收到基水份War=16.8%；收到基灰份Aar=14.5%。

3主要部件

3.1锅筒及内部装置

锅筒直径φ1200mm，壁厚20mm，材料为Q245R（GB/T713）。锅炉水位在锅筒中心线处，水位最大波动值为±50mm。在锅筒顶部安装有两只弹簧安全阀，在锅筒上还设置有加药、连续排污、紧急放水装置，以及启动、停炉时需要的再循环管座、水位平衡容器及水位计。

3.2水冷系统

水冷系统由炉膛、燃烬室和对流管束组成。

（1）炉膛的高度×宽度×深度为11860mm×2050mm×2460mm，炉膛采用光管加鳍片膜式水冷壁结构，水冷壁管子采用φ51×4、材料20（GB3087-2008），管子节距为100mm。膜式水冷壁结构的优点是密封性能好，减少漏风，提高锅炉效率；可以采用敷管式轻型炉墙，节省筑炉材料。沿炉膛高度方向上布置多层刚性梁，保障整个炉膛的刚性，并能抵抗炉内正压燃烧引起的水冷壁变形。

布风板标高为5275，在布风板上采用钟罩式小风帽，风帽座材料采用1Cr18Ni9Ti，头部材料采用ZG8Cr26Ni4Mn3N，精密浇铸，错列布置，使用温度可达1100℃，具备较长的使用寿命。左、右侧墙水冷壁在布风板处向左右形成8°的锥段，形成燃烧室密相区。

由于烟梗的挥发份很高，密度小，因而大量的可燃气体和细粒子易被夹带进入稀相区，需要与空气及时混合。因此在炉膛稀相区下方设置高速喷入的二次风，二次风来自二次风机的冷风，风压5000-6000Pa，形成强烈气流，延长气体和细小颗粒在炉内停留时间，加强可燃气体和二次风的强烈混合，提高燃烧效率。

在水冷壁下集箱布置定期排污管路，在每个水冷壁下集箱布置二条定期排污管路；每条管路中串联设置2只截止阀，截止阀均采用DN40。定排管路最终汇合于定期排污母管集箱。

（2）燃烬室布置于炉膛左侧，由下行和上行烟道组成，四周为膜式水冷壁。

（3）对流管束布置于尾部烟道竖井中。从锅筒引出2根φ219×8的大直径集中下降管与对流管束的下集箱相通，保证对流管的供水，对流管由前后两排φ60的排管及其每根上面焊接的15排φ32的管子组成，管排与水平方向的倾角为15度，其中的汽水混合物通过管排汇入出口集箱，最后通过导汽管汇入上锅筒。

3.3旋风分离器和返料器

燃烬室后部布置了一个旋风分离器，采用了进口水平烟道，使进入的烟气进行离心分离，将气固两相流中的大部分固体粒子分离下来，通过料腿进入返料装置，继而送回燃烧室，分离后的较清洁的烟气经中心筒，流入连接烟道，最后进入尾部对流受热面。旋风分离器下端装有返料器，用以回路密封并将分离器分离下来的固体物料，返回燃烧室，继续参与循环与燃烧。

3.4钢架和平台扶梯

该锅炉采用框架式钢制构架，构架按7度地震区设防，全部构件采用焊接连接。适合室内或半露天布置。锅炉构架按其作用可划分为三个部分，即顶板系统，柱、梁及支撑系统和平台扶梯系统。顶板系统由顶板梁、水平支撑等组成，形成一个刚性较大的顶板梁格，用以完成对本体部分各部件的支吊。

柱、梁及支撑系统，承担由顶板传下来的载荷，并将其传到基础上，并且还要承受风、地震及水冷壁热膨胀力等水平力的作用，根据锅炉本体结构特点和受力形式，设有多片垂直框架和水平支撑，它们具有良好的强度、刚性和稳定性平台扶梯的布置是以方便运行、检修为原则，主要分布在锅炉的两侧，采用双通道环行布置。

整个钢架共有8根钢立柱，柱顶为整体式框架，用于吊挂水冷系统、尾部省煤器受热面支撑于钢架横梁上，锅炉全部重量通过横梁、钢柱传递到地基上，是典型的前吊后支结构。

3.5炉墙

炉顶及省煤器穿墙管处采用特殊的密封结构，使锅炉整体具有良好的密封性能。该炉炉膛部分采用敷管炉墙结构，外表面加外护板，尾部烟磨道下部采用轻型砌筑炉墙，耐火砖采用榫槽结构，外配钢结构护架，以保证炉墙的密封性。燃烧室下部采用耐火可塑料现场捣打。锅筒、流化床、下降管、集箱及空气预热器、热风管道均采用不同的材料保温，以减少锅炉的散热损失，也起到安全防护作用。

3.6省煤器

锅炉省煤器采用钢管式，顺列布置，以适应燃用生物质燃料灰分大，易结渣。管子规格为Φ32×3，材质为20（GB3087）。为了防止磨损在前两排装有防磨罩，保证了锅炉运行的可靠性。

3.7空预器

空预器布置在对流竖井内，管束立式错列布置。管子采用φ50×2，材料为耐腐蚀的10CrNiCuP（考登管）。

4本锅炉设计特点及关键技术

（1）烟梗属于生物质燃料，易于燃烧，但与常规的生物质燃料相比，烟梗在燃烧过程中，有大量的焦油析出，需要较高的温度和较长的燃烧时间才能燃烧充分。另外烟梗的挥发分高，需要及时提供充足的空气，同时有足够长的燃烧时间才能燃尽。本锅炉在炉膛在炉膛后部布置了两级燃尽室，相当于增加了炉膛高度，延长了焦油及其它挥发分的燃烧时间，同时在炉膛前后墙布置向下倾斜的二次风，加强扰动、及时补充空气，提高燃烧效率。

本锅炉使烟梗中的焦油在一次通过炉膛、燃烬室后，能基本燃尽，这样进入尾部受热面的烟气不含焦油，降低飞灰在受热面上的粘接性。本锅炉采用飞灰循环燃烧系统，进一步降低飞灰含碳量，提高锅炉热效率。

（2）针对烟梗中含Na、K等碱金属元素较多，燃烧后生成的粘接性强、易在受热面上粘结的特点，本锅炉采用以下措施，避免尾部受热面积灰：a.尾部受热面全部采用顺列结构，省煤器不用铸铁式或螺旋鳍片结构，而采用钢管式。b.设计合适的烟气流速，避免灰在受热面上沉积。c.在所有对流受热面处均布置对生物质灰有效的吹灰器。

（3）本锅炉炉膛下部浇注耐火耐磨浇注料，使该区域保持较高的温度，利于烟梗燃烧，燃烬室则采用膜式壁结构，使烟梗有充分的燃烧空间和时间的同时，燃烬室温度处于相对较低水平，避免生物质燃料燃烧后产生结焦、挂渣现象。

（4）空气预热器采用双回程立式结构，为防止烟梗燃烧后空气预热器产生低温腐蚀，管子材质采用耐腐蚀钢。

（5）本锅炉炉膛及燃烬室均采用全膜式壁焊接结构，旋风分离器及尾部烟道均采用轻型护板炉墙结构，密封及保温效果好，散热损失小，漏风少，锅炉排烟热损失小。

（6）旋风分离器分离下来的灰采用罗茨风机进行回送，返料顺畅、可靠。

5燃料适应性

本锅炉在设计时，我们对布风系统、密相区受热面、辅机选型等方面对燃料适应性都有考虑。使燃生物质流化床锅炉可与煤、生物质混烧，或单独烧任一种燃料。

当燃用烟梗时，采用炉前螺旋给料机向炉膛加料。同时可通过炉前给煤装置向炉膛加煤，实现烟梗与煤的混烧。在炉膛的给煤和给料入口处均设置有播煤（料）风。

6经济性