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生物质锅炉抗结渣的三个方法

2020-05-18 14:34:09      浏览量

生物质锅炉炉内结渣主要取决于燃料的灰熔,当炉膛温度高于燃料的灰熔点时结渣开始发生,炉内温度越高,结渣率越大。因此,降低锅炉运行时的炉膛温度和提高燃料的灰熔点是抗结渣的重点。    
一、原料水洗预处理    
将收割后的秸秆放置在农田内,此中大部分的K元素就会被雨水洗掉。由于大部分碱金属元素脱除,结渣问题将大大减轻。国内外学者研究了水洗对生物质燃烧过程中碱金属释放和无机矿物质脱除效果,以及燃烧特性的影响。国外对小麦和水稻的秸秆进行自然降雨和尝试室水洗研究,结果表明,水洗后K和Cl元素含量大幅减少,S含量也有降低。   
二、合理的生物质锅炉设计    
针对秸秆原料燃烧中的结渣过程,合理设计生物质锅炉内部构造,避免携带低熔点灰分颗粒的热气体与换热面接触,并采取各种措施将锅炉燃烧温度控制在900℃以下,是抗燃料结渣的有效措施。试验证实,大的颗粒容易形成大的空间通道。这些热点引起料层中局部温度超过850~850℃后,灰分开始变写油分廖并熔融流动。从而和其他的灰分和没有完全燃烧的燃料包覆、郭结在一起,形成结块,影响燃烧。对于炉排上料床上颗粒的燃烧,不可避免的会出现局部温度过高,引起的结渣板结现象。但是通过合理配风,料床的均匀堆积,及合理的锅炉结构设计,降低炉膛燃烧温度至900℃以下,尽量使燃料燃烧时温度控制在灰熔点以下,有助于减轻结渣现象。     
 三、添加剂
使用添加剂改善原料灰分的碱酸比,能够有效减轻生物质锅炉结渣现象。通过在玉米秸秆中分别添加4种添加剂,对其结渣率、灰熔融特性、燃料特性等开展试验研究,并进行验证试验。结果表明,添加质量分数3%的添加剂均可有效改善结渣效果,此中碳酸镁3的抗结渣效果最好,结渣率近似为零;碳酸钙添加剂结渣率低于10%,抗结渣效果性价比最高,同时,添加添加剂对燃料的燃烧性能无明显影响。在流化床中燃烧时,生物质燃料中添加三氧化二铝或氧化铁的办法形成高熔点化合物,从而提高灰分的软化温度。丹麦的研究人员在添加剂用量为5%时,对石英砂、磷酸氢钙、石膏和膨润土进行了研究,结果表明,石膏、磷酸氢钙不是合适的抗结渣添加剂,膨润土抗结渣特性较好,但价格昂贵。对于不同的燃料,灰分的化学组成并不相同,加上燃烧状况不同,抗结渣剂组分需要不断调整,不具备通用性。同时使用添加剂增加了燃料成本,提高了灰分含量,降低了燃料热值。    
综上所述,提高燃料的灰熔点,优化锅炉结构,降低燃料燃烧的炉膛温度是减轻生物质锅炉结渣的主要手段。

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