生物質(zhì)鍋爐怎么管理運(yùn)行?
一、生物質(zhì)顆粒燃料來源、加工工藝流程和特點(diǎn)
物質(zhì)燃料鍋爐是采用高密度的壓縮成型生物質(zhì)作為鍋爐的燃料,由于燃料的壓縮密實(shí),限制了揮發(fā)分溢出速度,所以生物質(zhì)燃料燃燒主要由下面幾個條件控制:一定的溫度;一定的空氣(氧氣);燃料與空氣(氧氣)的混合程度;燃料中的可燃物與空氣中的氧氣進(jìn)行劇烈的化學(xué)反應(yīng)時間。由于生物質(zhì)燃料的燃點(diǎn)為250℃,其溫度的提高由點(diǎn)火熱供給。生物質(zhì)燃料的燃燒過程是燃料中的可燃成分與空氣中的氧劇烈化合并放出熱量的過程。因而,氧氣的供給量決定燃燒反應(yīng)的過程,通過對供氧量的控制,可以很好地控制燃燒反應(yīng)。另外,生物質(zhì)燃料很有一定的水分,并且生物質(zhì)燃料是經(jīng)過壓縮成型的,它的壓縮密實(shí),限制了揮發(fā)分溢出速度,不易著火燃燒的形成黃色明亮的火焰,容易冒黑煙。所以現(xiàn)運(yùn)行的生活及工業(yè)鍋爐的結(jié)構(gòu)不適合直接使用生物質(zhì)顆粒燃料,若不加改造直接使用生物質(zhì)顆粒燃料,鍋爐將出現(xiàn)冒黑煙、效率低、有粉塵污染等現(xiàn)象。因此,燃用生物質(zhì)顆粒燃料鍋爐需要加裝專門的送風(fēng)設(shè)施,在充分保證燃燒生物質(zhì)“顆粒”供氧量的要求下,鍋爐進(jìn)風(fēng)量可以進(jìn)行調(diào)整。生物質(zhì)顆粒鍋爐的技術(shù)關(guān)鍵是:高密度生物質(zhì)“顆粒”壓縮成型加工設(shè)備與連續(xù)性生產(chǎn)的自動生產(chǎn)線、鍋爐結(jié)構(gòu)、燃燒方式、換熱方式、送風(fēng)方式突破傳統(tǒng)模式。
二、物質(zhì)燃料鍋爐的運(yùn)行
生物質(zhì)燃料鍋爐的運(yùn)行與燃煤鍋爐的運(yùn)行一樣,根據(jù)不同的鍋爐規(guī)格型號設(shè)置不同的燃燒設(shè)備。但由于生物質(zhì)顆粒燃料是經(jīng)過壓縮成型的,水分大、密度高、揮發(fā)分溢出速度慢,不易著火燃燒,容易冒黑煙。所以要保證生物質(zhì)燃料燃燒完全,即:要使燃燒設(shè)備與所用燃料相適應(yīng);要從提高爐膛溫度、改善燃燒來減少不完全損失;要從燃料空氣比例,煤層厚度,爐排速度,爐膛負(fù)壓和過量空氣系數(shù)等來進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制;在運(yùn)行中要加強(qiáng)檢查、維護(hù)和保養(yǎng)。
生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)也常規(guī)火力發(fā)電技術(shù)的區(qū)別主要有兩點(diǎn),同時也是兩大技術(shù)難點(diǎn),一時燃燒設(shè)備,二是上料系統(tǒng)。生物質(zhì)的燃燒設(shè)備主要有:堆裝燃燒、爐排式燃燒鍋爐、懸浮鍋爐、和流化床燃燒鍋爐。目前,爐排式燃燒鍋爐該技術(shù)在國外被廣泛應(yīng)用,有成功的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。在國內(nèi)已經(jīng)建成和投運(yùn)了25太機(jī)組,目前運(yùn)行良好。振動爐排鍋爐為自然循環(huán)、單汽包、但爐膛、平衡通風(fēng)、室內(nèi)布置、全鋼架結(jié)構(gòu)、底部支撐結(jié)構(gòu)型鍋爐。鍋爐汽水系統(tǒng)采用自然循環(huán),爐膛外集中下降管結(jié)構(gòu)。該鍋爐采用“M”型布置,爐膛和過熱器通道采用全封閉的模式結(jié)構(gòu),很好地保證了鍋爐的密封性能。過熱蒸汽采用四級加熱,三級噴水減溫方式,使過熱器溫度有很大的調(diào)解裕度,以保證鍋爐蒸汽參數(shù)。尾部豎井內(nèi)布置有兩級省煤器、一級高壓煙氣冷卻器和兩級低壓煙氣冷卻器??諝忸A(yù)熱器布置在煙道以外,采用水冷加熱的方式,有效地避免了尾部煙道的低溫腐蝕。
由于生物質(zhì)燃料是經(jīng)過高壓低溫壓縮加工成型的顆粒狀燃料,水分大,體積大,燃料之間相互碰撞阻力大,所以在安裝螺旋式上料機(jī)時要注意以下幾個方面:螺旋式上料機(jī)安裝時,輸料管與地面下儲料斗連接時要有一定的傾斜角度。但為了節(jié)約鍋爐房占地面積,同時又符合鍋爐房設(shè)計(jì)規(guī)范的工藝布置要求,所以輸料管的傾斜角≤60°為宜。在燃料經(jīng)過螺旋式上料機(jī)的螺旋軸轉(zhuǎn)動下通過輸料管進(jìn)入到密閉式料斗時,由于燃料層厚度受煤閘門的限制。因此,為了避免燃料進(jìn)入的太多,造成燃料在密閉式燃料斗和輸料管內(nèi)積壓,并影響燃料通過煤閘門??梢栽诼菪缴狭蠙C(jī)最上端與密閉料斗連接的輸料管最上端位置開一個檢查孔,并安裝一個行程開關(guān)對螺旋式上料機(jī)電動機(jī)的啟動、停止進(jìn)行自動控制。當(dāng)密閉式料斗和輸料管內(nèi)的燃料積壓時,可以自動切斷螺旋式上料機(jī)電動機(jī)電源,而使螺旋式上料機(jī)停止工作;當(dāng)密閉式燃料斗和輸料管內(nèi)的燃料缺少時,自動連接螺旋上料機(jī)電源,使螺旋上料機(jī)開始工作,往輸料管密閉式料斗內(nèi)輸送燃料。由于生物質(zhì)燃料是高揮發(fā)分燃料,燃料的燃燒速度比煤快,并且燃燒所含的灰分比煤低,燃料的燃盡率比煤高。生物質(zhì)燃料的燃盡率可達(dá)到96%,而煤的燃盡率在85—94%之間。所以生物質(zhì)燃料在燃爐中的燃燒溫度能達(dá)到1060℃以上。因此根據(jù)鍋爐負(fù)荷情況,正確調(diào)整生物質(zhì)燃料層的高度及爐排轉(zhuǎn),是為了最大的提高鍋爐熱效率的一項(xiàng)措施。一般燃煤鍋爐的煤層厚度控制在100—140毫米之間,負(fù)荷高時加高煤層厚度,負(fù)荷低時減低煤層高度。爐排機(jī)轉(zhuǎn)速一般情況下可控制在250—400轉(zhuǎn)/分鐘,最高不超過450轉(zhuǎn)/分鐘,以維持煤燃料的足夠燃燼時間。而生物質(zhì)燃料的燃點(diǎn)低、揮發(fā)分高、燃燒速度快、燃燼率高、燃燒溫度高。所以根據(jù)生物質(zhì)鍋爐經(jīng)過一個采暖期運(yùn)看,我們認(rèn)為生物質(zhì)燃料鍋爐的煤層厚度一般控制在130—150毫米之間,負(fù)荷高時可加高燃料層厚度,負(fù)荷低時減低燃料層厚度。爐排機(jī)轉(zhuǎn)速一般情況下可控制在300—500轉(zhuǎn)/分鐘,最高不超過550轉(zhuǎn)/分鐘。以便維持生物質(zhì)燃料足夠的燃燼時間。如果爐排機(jī)轉(zhuǎn)速過慢,容易引起倒燃而使燃料斗里的燃料著火。所以在鍋爐運(yùn)行要隨時觀察爐排上燃料燃燒的情況,如燃料斗里的燃料有著火現(xiàn)象,應(yīng)及時加大爐排機(jī)轉(zhuǎn)速,以消除燃料斗里的燃料著火情況。
三、生物質(zhì)燃料鍋爐的管理
由于生物質(zhì)燃料具有揮發(fā)分高、燃點(diǎn)低、燃燼率高、灰分少的特點(diǎn),所以為了保證鍋爐燃燒正常運(yùn)行,在運(yùn)行時須注意以下幾點(diǎn):根據(jù)鍋爐運(yùn)行實(shí)際燃料的消耗量調(diào)整上料機(jī)的燃料供給量。高溫裂解室內(nèi)(爐膛內(nèi))的燃料未燃盡,鼓、引風(fēng)機(jī)不得停止運(yùn)行。運(yùn)行中突然停電時,必須及時清除高溫裂解室內(nèi)(爐膛內(nèi))的燃料。停爐前,不得再添加生物質(zhì)燃料。停爐時,無需封火,爐排上燃料燃盡后,鼓、引風(fēng)機(jī)方可停止運(yùn)行。每班檢查轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)運(yùn)行情況及減速機(jī)內(nèi)的油位是否正常。定期清理折煙室內(nèi)和煙管內(nèi)積灰和灰渣。高溫裂解室內(nèi)(爐膛內(nèi))的配氧參數(shù)在鍋爐安裝調(diào)試好后,請勿亂動。鍋爐操作人員必須責(zé)任心強(qiáng),按操作規(guī)程進(jìn)行作業(yè)。