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生物質(zhì)鍋爐的燃燒調(diào)整及常見故障處理研究目錄TOC\o"1-3"\h\u4549一、引言 431804(一)研究背景 427103(二)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 4295201生物質(zhì)能源現(xiàn)狀 450242生物質(zhì)燃燒過程的研究 586273生物質(zhì)燃燒優(yōu)化的研究 531651二、生物質(zhì)燃燒技術(shù)及控制相關(guān)機(jī)理 611722(一)生物質(zhì)燃料的利用技術(shù) 612831(二)生物質(zhì)燃燒的優(yōu)缺點(diǎn) 81198三、生物質(zhì)鍋爐燃燒過程及其影響因素 87814(一)生物質(zhì)鍋爐概述 819423(二)生物質(zhì)鍋爐燃燒影響因素 91251(三)生物質(zhì)鍋爐主要系統(tǒng)的工藝流程 10167971汽水系統(tǒng) 1049432輸料系統(tǒng) 1123193風(fēng)煙系統(tǒng) 1281874除渣系統(tǒng) 132209四、當(dāng)前生物質(zhì)鍋爐燃燒系統(tǒng)常見故障 1417569(一)S生物質(zhì)電廠鍋爐簡(jiǎn)介 1429754(二)當(dāng)前S生物質(zhì)電廠鍋爐存在的問題 15108391上料系統(tǒng)存在問題 15108092爐前給料系統(tǒng)存在問題 16125673設(shè)備腐蝕與污染的問題 173544結(jié)渣問題 1714463五、當(dāng)前生物質(zhì)鍋爐燃燒系統(tǒng)常見故障解決建議 1822301(一)燃料調(diào)整 1815251(二)配風(fēng)調(diào)整 1826802(三)爐排調(diào)整 1916261(四)燃燒調(diào)整保障措施 1959941、燃燒調(diào)整時(shí)的保障措施 19219702、運(yùn)行人員保障 20303993異常狀況處理措施 2013367結(jié)語(yǔ) 21[摘要]在當(dāng)今中國(guó),加快生物質(zhì)能的綜合開發(fā)利用具有深遠(yuǎn)的意義。生物質(zhì)能源在整個(gè)能源系統(tǒng)中所起的作用相對(duì)較小,特別是農(nóng)林業(yè)生物質(zhì)資源的利用具有雙向清潔作用。發(fā)展生物質(zhì)能符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的基本國(guó)策,具有重要的戰(zhàn)略意義。近年來,我國(guó)還加大了生物質(zhì)能的發(fā)展力度,出臺(tái)了多項(xiàng)扶持政策,并在“十四五”規(guī)劃中明確了生物質(zhì)能發(fā)展目標(biāo)。生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)具有廣闊的前景,但我國(guó)起步較晚,研究力度不夠,人才匱乏,導(dǎo)致我國(guó)生物質(zhì)能發(fā)展過程中出現(xiàn)一些問題。基于此背景,本文以生物質(zhì)鍋爐的燃燒調(diào)整及常見故障處理為主題進(jìn)行了研究,闡述了生物質(zhì)鍋爐發(fā)展背景、其燃燒過程及其中常見的問題,并結(jié)合自身所學(xué)的專業(yè)知識(shí),綜合個(gè)人經(jīng)驗(yàn)針對(duì)其中的問題給出了優(yōu)化建議,以期此次研究對(duì)于完善生物質(zhì)鍋爐發(fā)展相關(guān)主題的研究有所裨益。[關(guān)鍵詞]生物質(zhì)鍋爐;燃燒;污染;故障處理一、引言(一)研究背景長(zhǎng)期以來,能源問題一直制約著世界各國(guó)的生存和發(fā)展。隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和現(xiàn)代化進(jìn)程的加快,自然的能源壓力越來越嚴(yán)重?;剂系倪^度開采和利用導(dǎo)致了大量有害氣體的排放,對(duì)自然造成了巨大的影響和破壞。人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境也受到酸雨和全球變暖的嚴(yán)重威脅。所以我們需要發(fā)展它??稍偕茉幢U狭酥袊?guó)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定和持續(xù)快速增長(zhǎng)。根據(jù)世界能源消費(fèi)報(bào)道,化石燃料約占全球能源消費(fèi)的90%,其中煤炭占62.8%,石油占19.6%,天然氣占17.6%。核能、風(fēng)能、水電、光伏等新能源僅占10%左右。全球約80%的污染氣體排放是由燃燒化石燃料造成的。因此,面對(duì)不可再生能源帶來的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),開發(fā)新能源技術(shù),改革能源結(jié)構(gòu)顯得尤為重要。(二)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1生物質(zhì)能源現(xiàn)狀中國(guó)擁有豐富的生物質(zhì)和農(nóng)林資源。發(fā)展生物質(zhì)能具有巨大的后備優(yōu)勢(shì)。與其他以木質(zhì)生物質(zhì)為主要原料的國(guó)家不同,中國(guó)擁有廣泛的生物質(zhì)來源。中國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),農(nóng)村面積廣闊。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的有機(jī)廢棄物資源每年儲(chǔ)量巨大,以每年5%-10%的速度增長(zhǎng),為生物質(zhì)生產(chǎn)的發(fā)展提供了有利條件。秸稈生物質(zhì)作為農(nóng)業(yè)廢棄物,為生物質(zhì)燃料的生產(chǎn)提供了充足的原料。生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)不僅有效地解決了廢棄物處置不當(dāng)造成的環(huán)境污染問題,而且為能源短缺提供了一條可持續(xù)的、經(jīng)濟(jì)的、環(huán)境的發(fā)展道路,有效地解決了能源短缺帶來的國(guó)際、環(huán)境和生態(tài)問題。治理問題等等。2生物質(zhì)燃燒過程的研究鑒于生物質(zhì)良好的燃料特性,世界上許多國(guó)家都已開始使用生物質(zhì),但直接燃燒生物質(zhì)會(huì)帶來污染和浪費(fèi),未經(jīng)處理的生物量在水含量和低密度方面也有缺陷。水含量高需要長(zhǎng)時(shí)間的干燥時(shí)間,干后后的高溫,導(dǎo)致低溫低,煙氣產(chǎn)量增加,密度小,土地面積松弛,嚴(yán)重影響到生物量燃料的使用。更廣泛地使用生物量燃料將大大改進(jìn)這些不足之處,并擴(kuò)大生物量燃料的使用。因此,將生物量燃料轉(zhuǎn)換為煤炭是一種通用用途。一些未加工的生物質(zhì)在高溫高壓下受熱除去水分,使原本松散的結(jié)構(gòu)變成致密、干燥的生物質(zhì)燃料紋理。生物質(zhì)燃料在超高壓下壓縮形成型煤燃料。經(jīng)過蒸發(fā)餾分燃燒時(shí)間后,燃燒相對(duì)穩(wěn)定。由于燃燒比較穩(wěn)定,對(duì)加油的需求也降低了,爐溫比較高,燃燒損失和排氣損失也降低了。3生物質(zhì)燃燒優(yōu)化的研究國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)燃料、鍋爐結(jié)構(gòu)和鍋爐工況調(diào)整對(duì)鍋爐運(yùn)行的影響進(jìn)行了研究。陳彥興發(fā)明了一種可調(diào)節(jié)燃燒室配風(fēng)出口送風(fēng)角度的裝置。通過在與配風(fēng)噴嘴連接的風(fēng)管末端安裝角度調(diào)節(jié)器,可以改變室內(nèi)送風(fēng)角度,調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。前端裝置通過數(shù)據(jù)處理,改變調(diào)節(jié)器的角度,實(shí)時(shí)調(diào)整送風(fēng)角度,滿足燃燒風(fēng)量和風(fēng)速的要求,從而提高鍋爐的燃燒效率。Usko使用工業(yè)分析、元素分析和熱重分析來研究材料的燃料特性,并使用模擬軟件來分析燃燒過程與燃料特性的結(jié)合。新開發(fā)的鍋爐爐排、爐膛等。爐排放熱率和爐膛容積放熱率的最佳值分別為181.98kW/m2和292.04kW/m3,燃燒效率達(dá)到84.69%,明顯高于標(biāo)準(zhǔn)值。Zemann等人提出了一種實(shí)時(shí)估計(jì)固定床生物質(zhì)鍋爐狀態(tài)變量和燃料特性的方法,并通過仿真和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。何凱龍等對(duì)兩種生物鍋爐的能效進(jìn)行了測(cè)試,固定爐排鍋爐的熱效率為70.10%,鏈?zhǔn)綘t的熱效率為78.75%。Valente等人考慮了控制生物質(zhì)鍋爐進(jìn)料速度的手動(dòng)和自動(dòng)測(cè)試方法對(duì)工業(yè)生物質(zhì)鍋爐燃燒效率的影響。結(jié)結(jié)果表明,人工操作比機(jī)械操作更穩(wěn)定,燃燒效率更高。添加生物量對(duì)燃燒過程和污染物排放產(chǎn)生重大影響(CO和NO)。JIA等人模擬了生物量轉(zhuǎn)發(fā)器,發(fā)現(xiàn)當(dāng)超量空氣系數(shù)1.2時(shí),使用Fluent軟件模擬水分轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(SOFA)的影響以及將生物量燃料與煤炭粉末混合在燃燒熱和氮排放中時(shí),生物量轉(zhuǎn)發(fā)器的最佳性能。結(jié)果表明,當(dāng)SOFA配風(fēng)比為15%時(shí),爐內(nèi)燃燒穩(wěn)定,N0減排效果良好。二、生物質(zhì)燃燒技術(shù)及控制相關(guān)機(jī)理(一)生物質(zhì)燃料的利用技術(shù)生物質(zhì)能,是世界第四大能源種類,就是植物體中所含的葉綠體通過光合作用,將光能固定到自身體內(nèi)的能量,是一種除了化石燃料外的一切來自動(dòng)植物中的可再生能源,它除儲(chǔ)備量巨大、分布十分廣泛之外,還有低污染排放、能夠再生等優(yōu)點(diǎn),約占全球一次能源的14%。截止至2020年,我國(guó)將農(nóng)林剩余物、垃圾、畜禽糞便、工業(yè)有機(jī)廢料和有機(jī)污水等發(fā)電方式定為生物質(zhì)發(fā)電。在《生物質(zhì)能“十三五”規(guī)劃中》明確指明:生物質(zhì)能大規(guī)模開發(fā)利用時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟,生物質(zhì)能源的利用方式有生物、化學(xué)、物理等類型的轉(zhuǎn)化方式,如圖1-1所示為生物質(zhì)能源的轉(zhuǎn)換方式示意圖。圖1生物質(zhì)能源的轉(zhuǎn)換方式生物燃料技術(shù)的發(fā)展分為四個(gè)階段,每個(gè)階段的技術(shù)內(nèi)容和特點(diǎn)如下:(1)第一代生物燃料技術(shù)使小麥、水稻等作物通過發(fā)酵和精煉生產(chǎn)沼氣、乙醇、生物燃料等可用燃料。由于不可食用的食物浪費(fèi)問題,這種方法對(duì)生產(chǎn)、生活和食品價(jià)格都有很大的負(fù)面影響。第二代生物燃料技術(shù)利用家庭工業(yè)廢物、農(nóng)業(yè)和林業(yè)生產(chǎn)廢物和部分植物的有機(jī)成分作為原料,生產(chǎn)用于乙醇和生物燃料的液體燃料,用于木材和秸稈的固體燃料。與第一代生物燃料技術(shù)相比,它克服了原料的限制,將廢物轉(zhuǎn)化為可用的有機(jī)燃料,符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,并已投入商業(yè)生產(chǎn)。(3)第三代生物燃料技術(shù)以藻類為原料,通過生物工程提高藻類養(yǎng)殖產(chǎn)量,降低養(yǎng)殖難度。這是通過藻類的光合作用來實(shí)現(xiàn)的,這些生物可以產(chǎn)生各種各樣的生物燃料。由于技術(shù)上的困難,這項(xiàng)技術(shù)目前正在開發(fā)中。(4)隨著第三代生物技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,生物質(zhì)燃料技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)代。第四代生物技術(shù)是單細(xì)胞海藻的遺傳工程,不僅通過光合作用,而且通過吸收生物呼吸產(chǎn)生的二氧化碳。第四代生物燃料技術(shù)是碳中性的,既生產(chǎn)、吸收和消費(fèi)碳。與前幾代生物燃料技術(shù)相比,生物燃料技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢(shì),在有效控制包括二氧化碳在內(nèi)的溫室氣體排放方面取得了重大進(jìn)展。我們擁有巨大的生物量資源。作為一種可再生能源,它很容易使用,對(duì)環(huán)境的影響較小。它的優(yōu)勢(shì)是明確的,前途廣闊。然而,生物量能源的轉(zhuǎn)換和使用效率相對(duì)較低低并限制其發(fā)展,因此,增加生物量的使用對(duì)提高使用水平的使用特別重要。(二)生物質(zhì)燃燒的優(yōu)缺點(diǎn)我國(guó)礦產(chǎn)資源豐富,但資源有限,礦產(chǎn)資源的使用會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染?;剂蟽?chǔ)量的短缺和嚴(yán)重的環(huán)境污染迫使人們關(guān)注可再生生物質(zhì)能污染相對(duì)較重的問題。生物質(zhì)能以其巨大的儲(chǔ)量和可持續(xù)性,被認(rèn)為是所有可再生能源中最有前途的新能源。煤炭等化石燃料污染嚴(yán)重,鍋爐效率一般不高(基本在60%-165%之間)。鍋爐使用壽命較長(zhǎng);相比之下,生物質(zhì)燃料是一種非常環(huán)保的燃料,它利用二氧化碳合成有機(jī)物,然后再次燃燒。有機(jī)質(zhì)中的碳以CO2的形式排放,對(duì)大氣中CO2含量基本沒有影響,對(duì)緩解氣候變化、促進(jìn)能源安全具有重要意義。生物質(zhì)中氮、硫的含量也很低,氮氧化物的排放量也很小,對(duì)大氣污染的防治具有重要意義。90%的生物質(zhì)燃燒污染是人為造成的。在農(nóng)村地區(qū),生物質(zhì)經(jīng)常被用作取暖和烹飪的燃料。通常稻草和木柴都是直接焚燒,不經(jīng)過進(jìn)一步處理。嚴(yán)重的露天焚燒仍在農(nóng)村地區(qū)繼續(xù)。這部分生物質(zhì)不用作燃料,燃燒產(chǎn)生的熱量不用于工業(yè)加工,而是直接焚燒或填埋作為生物質(zhì)肥料。這種方法直接暴露在大自然中,產(chǎn)生大量的污染物,對(duì)空氣和生態(tài)環(huán)境造成很大的壓力。CH4、SO2、NO、NH3、EC、OC、NMVOC、CO、CO2、TSP、PMIO、PM2.5等污染物對(duì)環(huán)境有害。在光的作用下,生物質(zhì)燃燒產(chǎn)生的氣溶膠、氮氧化物、硫氧化物和有機(jī)污染物會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),對(duì)臭氧層造成破壞。生物質(zhì)燃燒排放的污染物的處置和使用不當(dāng)將對(duì)環(huán)境造成巨大的壓力。三、生物質(zhì)鍋爐燃燒過程及其影響因素(一)生物質(zhì)鍋爐概述生物質(zhì)鍋爐是鍋爐的一個(gè)種類就是以生物質(zhì)能源做為燃料的鍋爐叫生物質(zhì)鍋爐,分為生物質(zhì)蒸汽鍋爐、生物質(zhì)熱水鍋爐、生物質(zhì)熱風(fēng)爐、生物質(zhì)導(dǎo)熱油爐等。圖2生物質(zhì)鍋爐燃燒過程生物質(zhì)熱能鍋爐大致可分為三類:第一類,小型生物質(zhì)熱能鍋爐:優(yōu)點(diǎn)是體積小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,價(jià)格低,只能提供熱水形式的熱能。第二類,大型生物質(zhì)熱能鍋爐:技術(shù)不完善,現(xiàn)在只是停留在概念上。第三類,中型生物質(zhì)熱能鍋爐:優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)比較成熟,能量損耗小,不僅能夠供熱,也能夠供蒸汽,所以也稱生物質(zhì)蒸汽鍋爐。(二)生物質(zhì)鍋爐燃燒影響因素燃燒效率是鍋爐運(yùn)行中的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。影響燃燒效率的條件和改進(jìn)方法:(一)燃料特性:燃料燃燒特性是指燃料的類型和成分內(nèi)容、燃料形狀、顆粒大小、密度等。重要的是,燃料的特性對(duì)鍋爐產(chǎn)生影響,直接影響鍋爐的燃燒效率。鏈條爐對(duì)燃料特性的變化非常敏感。(2)燃料分配是否合理:燃料分配影響燃燒速度,而合理分配則提高燃燒溫度并使燃燒更加完整。燃料分布均勻,燃燒均勻,燃料與空氣中的空氣一樣。燃燒是同步的,不落后,燃燒是不夠的。燃料的分配很重要,魚也很重要。在厚厚的爐灶之后,燃料與空氣之間的接觸水平按比例下降,即燃料電弧分配合理,燃燒更加完整,產(chǎn)生更多的熱量。(3)爐溫:合理的爐溫有利于燃燒。爐溫是否合理將影響燃料的燃燒效率。如果爐溫沒有達(dá)到要求的燃燒溫度,就會(huì)導(dǎo)致點(diǎn)火困難,燃燒不足。太多或太少都不利于燃油效率。(4)風(fēng)量是否充足合理??諝鈱?duì)燃燒是必要的。風(fēng)量足夠充分燃燒,污染物含量低,對(duì)污染物排放有重要意義,但風(fēng)量不宜過大。如果空氣太多,就會(huì)產(chǎn)生大量的煙,煙會(huì)帶走一部分熱量。如果煙太重,帶走的熱量也會(huì)增加,對(duì)燃燒能的使用產(chǎn)生負(fù)面影響。因此,適當(dāng)?shù)目諝饬渴菞l件的組合,以確保足夠的燃燒技能和避免帶走過多的熱量。同時(shí),不同燃燒階段對(duì)風(fēng)量的需求也會(huì)發(fā)生變化。此時(shí),需要根據(jù)燃料特性和燃燒階段動(dòng)態(tài)調(diào)整送風(fēng)。確保各階段空氣供應(yīng)充足合理。(5)空氣與燃料之間的充分接觸。充足、適當(dāng)?shù)目諝夤?yīng)僅為燃燒提供條件,而燃料與空氣的接觸直接影響燃燒的運(yùn)行。只有當(dāng)空氣和燃料均勻接觸時(shí),燃燒才能同時(shí)發(fā)生。(6)風(fēng)量分布是否合理。燃燒過程分為兩個(gè)階段,不同的燃料燃燒階段對(duì)應(yīng)不同的焦距階段。例如,煤和生物質(zhì)燃料的成分含量不同。煤的固定碳含量高,揮發(fā)分含量低,而生物質(zhì)的揮發(fā)分含量遠(yuǎn)高于固定碳含量。因此,在設(shè)計(jì)這兩種類型的鍋爐時(shí),鍋爐燃燒室的尺寸和結(jié)構(gòu)都會(huì)有所不同。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)從根本上解決了這個(gè)問題,但操作也是關(guān)鍵。在實(shí)際燃燒過程中,各級(jí)實(shí)際送風(fēng)將直接影響燃燒效果的實(shí)際情況,所以各級(jí)送風(fēng)是非常關(guān)鍵的。燃燒不同階段的實(shí)際空氣需求量取決于燃料的特性。鑒于生物燃料揮發(fā)物高、固定碳低的特點(diǎn),一次燃燒的送風(fēng)量低于二次燃燒的送風(fēng)量。(三)生物質(zhì)鍋爐主要系統(tǒng)的工藝流程1汽水系統(tǒng)鍋爐的汽水系統(tǒng)有四級(jí)過熱器,三級(jí)減溫水。具體取樣系統(tǒng)圖如下圖2-3所示:圖3鍋爐汽水系統(tǒng)圖鍋爐汽水的流量如下:給水由給水泵加壓并加熱進(jìn)入汽包。分離出來的水通過下降管送入水冷壁管,吸收燃燒產(chǎn)生的輻射熱,部分轉(zhuǎn)化為水蒸氣。蘇打混合物上升到易拉罐進(jìn)行蘇打分離。分離出來的水留在蒸汽桶中,然后再次下降。蒸汽由一個(gè)四級(jí)過熱器加熱,送到汽輪機(jī)工作。運(yùn)行后的蒸汽通過冷凝器、冷凝水泵、低壓加熱器和除氧器,然后通過給水泵和高壓進(jìn)入汽包。2輸料系統(tǒng)鍋爐具備兩條主上料線,一條輔上料線,與四組螺旋給料機(jī)。輸料系統(tǒng)如下圖24所示:圖4輸料系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖生物質(zhì)原料輸送到電廠,裝入料倉(cāng),通過水平輸送機(jī)、配送輸送機(jī)鏈、配送輸送機(jī)鏈、#1#2B輸送鏈輸送到配送小車上,由生物質(zhì)原料制成。成束的燃料被送到分配器,散裝物料通過#3A/B輸送鏈輸送到預(yù)爐倉(cāng)。破碎和分選后,灰棒被直接轉(zhuǎn)移到3A/B號(hào)進(jìn)料線通過輔助進(jìn)料線,然后到料倉(cāng)。料倉(cāng)中的燃料通過取料機(jī)分配到爐前的螺旋給料機(jī)。燃料由給料機(jī)推入爐膛,開始燃燒。在燃燒過程中,燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為煙道氣的熱能。煙氣通過加熱爐進(jìn)入水平煙道和尾煙道,在氣流中完成傳熱過程。當(dāng)料倉(cāng)前的上料線出現(xiàn)故障時(shí),則由輔助上料線承載上料任務(wù),以維持鍋爐燃燒的燃料需要。3風(fēng)煙系統(tǒng)風(fēng)機(jī)將冷空氣送入空氣預(yù)熱器,空氣預(yù)熱器將熱風(fēng)分為二次風(fēng)、爐排風(fēng)、點(diǎn)火風(fēng)和高燃風(fēng)。二次風(fēng)和高燃風(fēng)直接送入爐膛,主要起到混合、干擾和強(qiáng)化燃燒的作用。進(jìn)入爐底的爐排風(fēng)分為高側(cè)爐排風(fēng)、中心爐排風(fēng)、低側(cè)爐排風(fēng)三個(gè)通道。氧氣。點(diǎn)火空氣通過設(shè)置在爐壁前后的出風(fēng)口吹入爐膛??偣灿腥齻€(gè)通道,通過在爐排上均勻分布燃料,起到播種和促進(jìn)燃料燃燒的作用。爐膛內(nèi)高溫?zé)煔庵饕ㄟ^輻射傳熱將熱量傳遞給爐膛周圍的水冷壁。熱量被輸送到爐頂?shù)倪^熱器、省煤器和煙道氣冷卻器,以及水平管道。溫度降低后,進(jìn)入除塵器,由引風(fēng)機(jī)排到大氣中。圖5鍋爐配風(fēng)系統(tǒng)圖4除渣系統(tǒng)鍋爐配有兩個(gè)撈渣機(jī),1號(hào)撈渣機(jī)布置在振動(dòng)爐排的出口處位置,而鍋爐第二、三回程的下部則布置著2號(hào)撈渣機(jī)?;以淙胨泻螅糠种鸬幕以鼘⒈幌?。在從鍋爐和鍋爐的灰燼出口到將灰渣從第二和第三階段轉(zhuǎn)移到灰爐渣到灰爐渣之間建立一個(gè)天線密封,以便在地面上。圖6顯示了鍋爐爐渣的系統(tǒng)。灰色爐渣位于第1號(hào)休息室的水中,在那里熟料立即被撲滅,冷卻和濕然后在污泥的底部,灰爐渣通過浴板在爐渣之間移動(dòng)?;覡t渣在爐渣之間的地面上與水混合,形成堆堆的爐渣,而廢水則返回蓄水池中,其速度與鍋爐的負(fù)荷相稱。2號(hào)撈渣機(jī)采用與1號(hào)撈渣機(jī)相同的方法處理灰渣,灰渣水池中的污水會(huì)通過水泵打回到撈渣機(jī)中,水泵是通過液位開關(guān)來控制的。圖6鍋爐除渣系統(tǒng)圖四、當(dāng)前生物質(zhì)鍋爐燃燒系統(tǒng)常見故障(一)S生物質(zhì)電廠鍋爐簡(jiǎn)介S生物質(zhì)電廠機(jī)組建設(shè)規(guī)模為1×30MW,鍋爐采用丹麥先進(jìn)技術(shù)水冷振動(dòng)爐排鍋爐。該工廠使用玉米秸稈和其他黃色秸稈作為主要燃料,燃燒一定比例的灰秸稈。生物質(zhì)燃料燃燒產(chǎn)生的植物灰中也含有豐富的鉀,可以作為鉀肥進(jìn)行綜合利用和回收利用。NS生物質(zhì)電站鍋爐采用130T高溫高壓、灰燃秸稈、水冷振動(dòng)篦式鍋爐柜。鍋爐布置成“M”形,以輕柴油點(diǎn)火啟動(dòng)。鍋爐的原理圖如下圖7所示:圖7生物質(zhì)發(fā)電鍋爐示意圖生物質(zhì)燃料鍋爐的工藝過程,生產(chǎn)過程中生物質(zhì)燃料鍋爐、生物質(zhì)燃料需要與飼料混合空氣通過螺旋加料器,推入鍋爐燃燒室,并在層鍋爐燃燒。然后,它被加熱和脫氧的水加壓的水泵,以飽和蒸汽。然后通過加熱器進(jìn)入額定高溫高壓蒸汽,再進(jìn)入蒸汽管道,驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)工作。燃燒產(chǎn)生的煙氣由煙囪通過省煤器和空氣預(yù)熱器排放到大氣中。鍋爐的主要參數(shù)如下:型號(hào):G-130/9.2-T1額定蒸發(fā)量:130t/h額定蒸汽壓力:9.2Mpa飽和蒸壓力:10.7Mpa額定蒸汽溫度:540℃額定給水溫度:220℃過量空氣系數(shù)為:2%~8%(二)當(dāng)前S生物質(zhì)電廠鍋爐存在的問題1上料系統(tǒng)存在問題S生物質(zhì)電廠的上料系統(tǒng)取消了上料入口處的螺旋上料機(jī)與轉(zhuǎn)運(yùn)站,采用了成熟的燃料打捆成型技術(shù),由皮帶加分配小車的形式實(shí)現(xiàn)了成捆燃料的運(yùn)輸,如圖8。燃料采取了打捆技術(shù),由抓斗抓至水平輸送鏈,隨后依次經(jīng)過#1/#2分配小車、#1/#2解包機(jī),打捆燃料在解包機(jī)破碎,并散落至#3輸送鏈,由其送至爐前料倉(cāng)。二級(jí)供料線從分配反應(yīng)器、補(bǔ)給機(jī)或螺旋式發(fā)動(dòng)機(jī)中輸送到#1/#2從燃料儲(chǔ)器到燃料儲(chǔ)器的傳輸鏈中,在生物量燃燒鍋爐的補(bǔ)給系統(tǒng)方面取得了一些進(jìn)展解決了一些材料問題,并增加了供料線的備用容量,但這些不足之處仍然存在。其具體結(jié)果如下所示:圖8S生物質(zhì)電廠上料系統(tǒng)(1)解包機(jī)散料后,下料不均勻,瞬時(shí)流量大,1#2包料機(jī)落入3條皮帶的喂料腿,形成料倉(cāng)。(2)給料系統(tǒng)主、副線反向。給料系統(tǒng)主要依靠輔助給料線輸送散體物料,拆卸機(jī)所在的主給料線成為輔助給料線。其原因是由于開啟機(jī)械過程水平的限制,在開啟過程中會(huì)出現(xiàn)間歇堵塞。如果依靠它作為主供料線,就會(huì)出現(xiàn)物料中斷,嚴(yán)重影響機(jī)組的運(yùn)行。(3)由于主輸送燃料未經(jīng)加工,兩種秸稈相互纏繞,輔助散裝輸送線也存在堵料問題:叉車將燃料輸送到輔助散裝輸送線的滾筒給料機(jī),由于燃料相互纏繞,土壤混合成塊,燃料不會(huì)掉落,給料系統(tǒng)被中斷。這也嚴(yán)重影響了機(jī)組的運(yùn)行。因此,松散體的穩(wěn)定性直接關(guān)系到給料系統(tǒng)的穩(wěn)定性,解決給料系統(tǒng)在生物質(zhì)能源開發(fā)過程中的物料堵塞問題尤為重要。2爐前給料系統(tǒng)存在問題S生物質(zhì)電廠的給料系統(tǒng)為4組螺旋給料機(jī),生物量發(fā)電廠的供給系統(tǒng)由四個(gè)燃料螺旋組組成,每個(gè)組各兩個(gè)單元,在實(shí)際生產(chǎn)中,分配系統(tǒng)的主要問題是,螺旋式供應(yīng)系統(tǒng)不能繼續(xù)補(bǔ)給,并系統(tǒng)地失靈。這已成為管理人員操作的一個(gè)重大障礙。突出的問題是給料螺桿給料機(jī)和水冷夾套給料通道嚴(yán)重堵塞。麥秸是S電廠的主要原料。麥秸經(jīng)過多次運(yùn)輸、包裝和露天存放,表面光澤度大大降低,濕度增加。剝衣機(jī)完成后,柔性草坪也會(huì)纏繞,以增加燃料的韌性。由于螺旋輸送機(jī)主要用于輸送粉狀、粒狀和小物料,不適合輸送易變質(zhì)、粘性和有粘性的物料。調(diào)試過程中,發(fā)現(xiàn)纏草對(duì)螺旋給料機(jī)產(chǎn)生了強(qiáng)烈的反作用力。如果這些重疊的草進(jìn)入水冷鞘,它們就會(huì)變得非常堵塞,甚至不能塞進(jìn)杵里。進(jìn)入電站后,嚴(yán)重影響鍋爐的穩(wěn)定運(yùn)行。由于給料機(jī)經(jīng)??ㄗ?,需要經(jīng)常翻轉(zhuǎn)。如果在十分鐘內(nèi)翻轉(zhuǎn)超過五次,饋線就會(huì)跳線。如果給料不連續(xù)均勻,會(huì)嚴(yán)重影響爐膛燃燒,進(jìn)而影響負(fù)荷的穩(wěn)定性。3設(shè)備腐蝕與污染的問題生物質(zhì)燃料中含有金屬元素,例如重味元素,它會(huì)導(dǎo)致燃燒產(chǎn)生的煙氣具有很強(qiáng)的腐蝕性。經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行,發(fā)現(xiàn)過熱器存在受熱面結(jié)垢、腐蝕、積灰等問題。在嚴(yán)重情況下,局部表面可能被污染物覆蓋,從而減少熱傳遞。同時(shí)過熱器也存在腐蝕問題。生物質(zhì)鍋爐的熱控不完善,使三級(jí)過熱器的溫度長(zhǎng)期高于600攝氏度。隨著溫度的升高,腐蝕問題變得更加嚴(yán)重。沉積的主要機(jī)理是原料中的鉀、氯在高溫下形成FeCl并粘附在設(shè)備表面。這部分灰分占累積灰分的40-80%。也有可能是灰中的硅酸鹽和鉀形成低熔點(diǎn)灰,附著在傳熱表面,造成污染。兩種已知的腐蝕機(jī)制是:氣相腐蝕和液相腐蝕。氣相腐蝕,也就是說,由于燃料中氯含量較高,燃燒產(chǎn)生的煙氣中的氯與溫度發(fā)生反應(yīng)。反應(yīng)。這氧化了可稱為活性氧化腐蝕的金屬合金。液相腐蝕——氯化鉀與煙氣中的其他元素混合,形成金屬表面較低熔點(diǎn)的新晶體。當(dāng)粉塵中的飛灰與表面發(fā)生反應(yīng)時(shí),粉末地區(qū)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)液態(tài)階段。液相通過在液相交換離子電荷而增加腐蝕速度并加速電化學(xué)腐蝕。4結(jié)渣問題生物質(zhì)熱轉(zhuǎn)化過程中,在受熱面上形成積灰的程度與煤燃燒形成的結(jié)渣相比更加嚴(yán)重,這主要是因?yàn)樯锪咳剂媳让焊鲿?,多孔較少,從而增加了生物量灰的相互依賴性和密度,難以清除。在高溫條件下形成的沉積是由不同大小的飛灰顆粒所形成的有一些小洞。相關(guān)研究表明,隨著生物量鍋爐繼續(xù)運(yùn)行生物量上的shouermian設(shè)備,飛灰就像圍繞著生長(zhǎng)生長(zhǎng)的生長(zhǎng)層而形成,當(dāng)空氣的重力和氣流使得人們能夠切割和體積沉淀的金屬粉末及其共生的反面物,超過了鍋爐承受閾值力,幫助那些落在沉淀物上的灰這種飛灰在鍋爐上被稱為飛灰,通常會(huì)造成室內(nèi)負(fù)壓波動(dòng)。鍋爐灰燼嚴(yán)重影響了鍋爐的安全運(yùn)作,而灰燼則造成鍋爐的事故,造成設(shè)備損壞,甚至造成傷害。在生物量熱轉(zhuǎn)化過程中,未能及時(shí)清理設(shè)備溫度形成的爐渣層,不僅會(huì)影響高溫?zé)醾鲗?dǎo),大大降低鍋爐的效率,而且還會(huì)造成鍋爐表面的高溫侵蝕。其主要是由生物質(zhì)中飛灰及其內(nèi)在堿金屬及CI元素的綜合作用所致,從而對(duì)金屬管壁及設(shè)備表面造成腐蝕。五、當(dāng)前生物質(zhì)鍋爐燃燒系統(tǒng)常見故障解決建議(一)燃料調(diào)整做好燃料摻配,確保入爐燃料的均勻和一致性。燃料調(diào)合原理:從熱值、粒度、水分、活度等方面考慮,要考慮上給料系統(tǒng)燃料的正常輸送(無堵塞、無原料)和鍋爐的高效燃燒。為避免玉米秸稈燃燒時(shí)爐前筒倉(cāng)出現(xiàn)筒倉(cāng)現(xiàn)象,需將玉米芯、稻殼、粒度小的木屑適當(dāng)混合,以提高燃料的流動(dòng)性,從而有效減少筒倉(cāng)。燃料活性可以簡(jiǎn)單地理解為燃料點(diǎn)火和燃盡的困難程度,這取決于燃料的固有特性。例如,草基燃料比木基燃料更容易著火,反應(yīng)性也更強(qiáng)。燃燒木材燃料(如木屑、玉米芯)時(shí),必須研磨一定數(shù)量的草基燃料(如玉米秸稈、稻殼、秸稈等)。做到給料的可控、連續(xù)、均勻和穩(wěn)定。為了實(shí)現(xiàn)可控給料,需要保持給料緩沖罐的料位(標(biāo)準(zhǔn)不包括螺旋上的料和燃料),并調(diào)節(jié)給料機(jī)的速度來控制進(jìn)爐的燃料量。根據(jù)緩沖罐的料位調(diào)整取料機(jī)的速度。這種方法不僅穩(wěn)定了水冷夾套形成料塞,防止冷風(fēng)漏進(jìn)爐膛,影響點(diǎn)火和燃燒,還能使操作人員更準(zhǔn)確地控制進(jìn)入爐膛的燃料量,實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定加料。(二)配風(fēng)調(diào)整(1)要掌握入爐燃料特性的變化,及時(shí)調(diào)整配風(fēng),風(fēng)口布置圖如下圖5-1所示。圖9鍋爐風(fēng)口布置二級(jí)風(fēng)和燃燒風(fēng)的原則是形成前弧下方的熱再入?yún)^(qū)。后墻的二級(jí)風(fēng)和氣壓必須大于前墻的第二風(fēng),以便內(nèi)部燃燒的火焰可以破裂并轉(zhuǎn)向進(jìn)料入口。調(diào)整風(fēng)力減退的原則是,促進(jìn)河流風(fēng)與前頂和后方熱氣流混合和攪拌,并減少氣流中可燃燒和非消耗燃料的小顆粒負(fù)荷。當(dāng)物料需求增加時(shí),根據(jù)情況緩慢增加風(fēng)力。(三)爐排調(diào)整爐排調(diào)整的一般原則是實(shí)現(xiàn)振動(dòng)頻率、振動(dòng)時(shí)間和停機(jī)時(shí)間的合理匹配。爐排上無燃料堆積、無結(jié)焦:低端爐排灰檔內(nèi)保持10-30cm灰厚:盡量降低渣機(jī)出口爐渣可燃含量。輕燃料燃燒時(shí),必須適當(dāng)降低頻率,以避免煙氣中攜帶大量未燃燃料顆粒,導(dǎo)致飛灰含碳量增加:燃燒時(shí)燃料密度增大,頻率增加,避免因低頻振動(dòng)和爐排對(duì)燃料不良的干擾,爐排因風(fēng)接觸燃料不足、缺氧結(jié)焦等原因燃燒。為確定合理的爬降時(shí)間,振動(dòng)篦機(jī)傳動(dòng)裝置逆變器爬降時(shí)間應(yīng)設(shè)置為1*3秒,以保證振動(dòng)的有效性。(四)燃燒調(diào)整保障措施1、燃燒調(diào)整時(shí)的保障措施燃燒調(diào)整時(shí)要時(shí)刻觀察以下三方面內(nèi)容:(1)看料及時(shí)準(zhǔn)確掌握爐料類型、粒度、水分、進(jìn)料量等,以便了解具體情況。(2)看火在火孔處標(biāo)高3.5米,主要觀察材料層的厚度和形狀,是否有堆積材料,是否有結(jié)焦。標(biāo)準(zhǔn):保證材料層有一定的厚度(原子心燃燒時(shí)為40-60毫米厚),烤箱中有一定的蓄熱量:大量材料不能在當(dāng)?shù)貎?chǔ)存:不能燃燒。高6米的噴口主要觀察到這些噴口是否構(gòu)成拱頂下的回旋區(qū),以及爐內(nèi)煙氣擾動(dòng)程度是否適當(dāng)。標(biāo)準(zhǔn):前端回?zé)釁^(qū)、金色火焰和無煙煙火區(qū)。標(biāo)高9米的看火孔,主要是觀察前后拱橋上部的煙霧干擾。煙霧流中不能攜帶大量的燃料小顆粒,氣流擾動(dòng)適中。觀火孔(共3個(gè),前墻2個(gè),左墻1個(gè)),海拔16米。主要觀察三級(jí)通過中間(爐膛出口)的燃燒情況。標(biāo)準(zhǔn):煙流不能攜帶大量小顆粒燃料,煙流不能看到火災(zāi),適度氣流干擾。(3)看灰渣主控制室火焰監(jiān)測(cè)器主要觀察低檔爐排末端的灰渣厚度和結(jié)焦情況。,定期(每小時(shí))檢查挖泥機(jī)的灰分和除塵器的飛灰,同時(shí)進(jìn)行樣品對(duì)比,不斷優(yōu)化燃燒調(diào)整。2、運(yùn)行人員保障雇用員工繼續(xù)提高個(gè)人業(yè)務(wù)水平,必須在光度、光度和溫度到出口蒸汽和蒸汽壓力必須直接反映出蒸汽溫度的極端變化,這些變化往往看到正常分析的改變等重要標(biāo)準(zhǔn),事先決定、事先調(diào)整,包括及時(shí)吸取教訓(xùn),得出更加科學(xué)的結(jié)論。3異常狀況處理措施(1)爐膛發(fā)生爆燃、壓力波動(dòng)大的處理方法:迅速增大引風(fēng)機(jī)液偶開度,保持高爐膛負(fù)壓,停止取料機(jī)運(yùn)行(或降低取料機(jī)轉(zhuǎn)速),關(guān)閉防火門,增加總風(fēng)量,關(guān)小一次風(fēng)擋板開度(30%以下),增大二次風(fēng)擋板開度,停運(yùn)振動(dòng)爐排。(2)爐排發(fā)生結(jié)焦:降低取料機(jī)的速度(必要時(shí)停止取料機(jī)以減少負(fù)荷)。增加振動(dòng)時(shí)間和頻率,減少停止時(shí)間。如果你找到一個(gè)大的可樂,用手搖一下爐篦。同時(shí),密切監(jiān)控除渣機(jī)的運(yùn)行情況。在總風(fēng)量一定的情況下,提高一次風(fēng)擋板的開度,降低二次風(fēng)擋板的開度,避免大焦炭卡在出渣井和出渣機(jī)鏈條上。(3)渣井堵料(不堆積燃料):在爐排不結(jié)焦的前提下,合理調(diào)整送風(fēng)比,保持合理的料層厚度,增加停機(jī)時(shí)間,減少振動(dòng)頻率和振動(dòng)時(shí)間;(3)關(guān)閉前壁二次風(fēng)的手動(dòng)擋風(fēng)口,適當(dāng)降低爐膛內(nèi)負(fù)壓,在渣井內(nèi)形成水封的前提下降低出渣機(jī)液位。結(jié)語(yǔ)生物質(zhì)鍋爐和普通燃煤鍋爐除了燃料和燃燒方式是不同的,在鍋爐結(jié)構(gòu)和空氣預(yù)熱方式也不同,生物質(zhì)鍋爐煙搖滾氣體冷卻器,安排和使用水預(yù)熱空氣供應(yīng)方式,通過水流的控制調(diào)節(jié)送風(fēng)溫度。工程技術(shù)人員應(yīng)深入了解兩種鍋爐的區(qū)別,對(duì)生物質(zhì)鍋爐進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)。由于鍋爐采用國(guó)外水冷卻振動(dòng)技術(shù),國(guó)內(nèi)核心設(shè)備的生產(chǎn)技術(shù)還不夠成熟,達(dá)不到預(yù)期的設(shè)計(jì)水平。調(diào)試需要較少的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和成熟完整的總結(jié)。在鍋爐運(yùn)行優(yōu)化中,沒有考慮機(jī)組的經(jīng)濟(jì)效益。今后鍋爐的燃燒控制應(yīng)從燃料價(jià)格和灰分利用等方面綜合考慮。生物質(zhì)能利用是朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè),大力推進(jìn)生物質(zhì)能發(fā)電。然而,在我國(guó)目前運(yùn)行的生物質(zhì)發(fā)電廠中,仍然存在著燃料的浪費(fèi),燃料的燃燒效率不是很高。在生物質(zhì)利用方面,我國(guó)有多種形式。因此,直接燃燒發(fā)電技術(shù)如果長(zhǎng)期不改進(jìn),將面臨被取代的風(fēng)險(xiǎn)。在生物質(zhì)氣化技術(shù)和生物質(zhì)柴油技術(shù)蓬勃發(fā)展的背景下,生物質(zhì)直燃發(fā)電的前景是復(fù)雜的。只有不斷創(chuàng)新,提高燃燒效率,行業(yè)才能更好的發(fā)展。參考文獻(xiàn)[1]耿春梅,陳建華,王歆華,等.生物質(zhì)鍋爐與燃煤鍋爐顆粒物排放特征比較[J].環(huán)境科學(xué)研究,2013,26(6):666-671.[2]何鴻玉,馬孝琴,陳學(xué)軍.生物質(zhì)鍋爐在火電廠的安裝使用[J].可再生能源,2001,000(001):21-22.[3]周鳳.生物質(zhì)鍋爐技術(shù)現(xiàn)狀與存在問題[J].中文科技期刊數(shù)據(jù)庫(kù)(引文版)工程技術(shù),2016(6):00005-00005.[4]宋鴻偉,甄邯偉.生物質(zhì)鍋爐高溫過熱器腐蝕機(jī)理的研究[J].鍋爐制造,

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