Wu Jianfei
Résumé: analyse rationnelle de la Chine Petrochemical lubrifiant Co., Ltd, Wuhan Boiler Systems Division des améliorations de conception des matières premières, les précautions, combinée à la chaudière de transformation de données expérimentales à plusieurs reprises, pour faire des chaudières à grille de la chaîne raisonnable brûler du combustible avec les particules de matières premières Proposition de conception Les résultats montrent que: Lorsque la grille de la chaîne de combustion des particules de biomasse doit prendre des mesures appropriées pour améliorer l'efficacité thermique, éliminer les accidents de sécurité, réduire l'impact des métaux alcalins.
biocombustible est reconnu comme l'énergie propre du monde, comme une alternative au charbon, le pétrole, les combustibles fossiles deviennent de nouvelles sources d'énergie est une tendance inévitable dans de nombreux pays est actuellement les petites et moyennes chaudières industrielles sont utilisées comme combustible des pellets de biomasse, la Chine est encore dans la phase initiale, un principaux types de chaudières à grille à chaîne. Etant donné que la différence de particules de matières premières du combustible et des caractéristiques de combustion de charbon, de four Stoker classique doivent être améliorées dans la structure et le fonctionnement du procédé. Ce papier de Chine Petrochemical Co., lubrifiant Ltd. Dans le processus de non-comptabilisation et d'utilisation du système, la branche de Wuhan mélangeait les chaudières à grille grillagée chauffées à la biomasse et grillées.Les données mesurées et la transformation structurelle ont été analysées et discutées dans les aspects suivants.
1 Conception de système de chaudière à biomasse
1.1 Conception du système d'alimentation en combustible par particules de biomasse
des particules de combustible de biomasse sont paille des cultures, des particules de bois traitées avec un certain taux de broyage, le transport, le processus de traitement sera inévitablement une certaine quantité de débris dans la production, en raison de la faible densité de ces débris, facilement dériver dans la conception du système d'alimentation, en utilisant un système d'alimentation automatique, le système d'alimentation et le complètement fermé pour éviter tout contact avec les débris libérés dans l'atmosphère et du personnel. rejoindre la trémie de la chaudière, le système d'alimentation afin de réduire la fréquence de fonctionnement. Dai rabat simultanément la matière, à l'aide d'une trémie de four à grille de rabat et de la chaudière à charbon isolé à partir de la trémie d'empêcher un incendie dû à une température élevée. prendre clapet de commande de fréquence, pour un contrôle précis de la quantité d'alimentation.
1.2 conception de système de dépoussiérage
Depuis cette année, la dégradation de l'environnement domestique, brume grave, les normes d'émissions de la chaudière MEP ont augmenté sans cesse. En plus de la technologie actuelle, la technologie la plus fiable est l'utilisation du sac à poussière, les émissions de poussières peuvent être contrôlées à 30 mg / m 3., Pour répondre aux normes d'émissions nationales, mais des sacs pour Mars, la température, la teneur en oxygène et d'autres exigeant, ce qui rend la conception du système de dépoussiérage, nous prendrons les mesures suivantes: (1) l'utilisation de poussière multi-cyclone entre la chaudière et le filtre à sac, Mars pour empêcher le filtre de sac; (2) faits d'un matériau avec trois tissus anti, sac péritonéal élévation de la température, de la tolérance à l'oxygène, (3) qui augmentent la surface de transfert de chaleur de l'économiseur, la chaudière à réduire la température des gaz d'échappement (4); augmentation du ventilateur de la chaudière, d'améliorer la pression totale du ventilateur, régulateur de fréquence variable, pour compenser les deux poussière, augmentant la surface de transfert de chaleur de l'économiseur, les exigences matérielles du sac augmente à la suite d'une augmentation de la résistance.
1.3 Approvisionnement en eau et d'autres conception du système
La biomasse de l'eau de conception de la chaudière à combustible culot, l'air, l'échappement, les systèmes d'échantillonnage et la chaudière alimentée au charbon et analogues sont sensiblement similaires, peut être le système d'assistance entièrement conçue selon une chaudière à combustion de charbon, mais parce que la braise carburant en pastilles de la biomasse de cendres la densité du laitier est faible, le système de laitier ne peut utiliser que nettoyeur de lame.
2 caractéristiques de combustion de particules de combustible de biomasse
briquette de biomasse au cours de la combustion présente les caractéristiques suivantes: (1) volatile à 350 degrés Celsius à environ 80% de la précipitation, la précipitation et la courte durée de combustion, seulement environ 10% de la combustion totale de temps, (2) seulement le droit le mode d'alimentation en air, un contrôle strict de la quantité d'alimentation d'air, dans la région d'alimentation, le mode d'alimentation, afin de brûler complètement le combustible, (3) un combustible particulaire à haute densité par rapport à combustible particulaire de densité plus faible, la vitesse de combustion dans le processus de combustion est la taille de particule uniforme relativement lisse. combustible particulaire, les conditions de combustion relativement plus stables certains sont plus faciles à contrôler; combustion (4) est principalement les particules de combustible brûle les substances volatiles, la température du four est abaissée de telle sorte qu'un volume de ventilation, des parties volatiles de la vitesse de dépôt est relativement stable, tandis que la partie inférieure température du four peut réduire les émissions d'oxyde d'azote, (5) les particules de combustible de biomasse contenant du Ca, Na, K et d'autres éléments dans les cendres lui-même, ces éléments sont facilement formés dans le processus de combustion couche de laitier de serviette, et plus la température de ramollissement des cendres, Comparé au charbon, le point de fusion des cendres de biomasse est faible, et il est facile à scier.
3Amélioration de la structure du four de la chaudière à grille de la biomasse
3.1 Volume du four
Stoker couche est chaudières, après les particules de matières premières de la biomasse à combustible, étant donné que la proportion de matières volatiles dans le combustible de biomasse est importante dans une certaine mesure dans la chambre de combustion de la chaudière. La chaudière d'experts de l'industrie La recommandation est que la charge calorifique volumétrique de la chaudière à laitier est généralement de 230 ~ 350KW / m. 3, Et la charge de chaleur volumétrique d'un four de combustion de chaudière de petite chambre est généralement de 140 ~ 260KW / m 3Compte tenu de cela, la charge thermique du volume du four doit être fixée à 180 KW / m au moment de la conception. 3Par conséquent, le volume du four doit augmenter de 30%.
3.2 structure du four
Étant donné que les caractéristiques de la biomasse de cendres inflammable et combustible du four à apporter à améliorer la structure interne de ce qui suit: (1) vers le bas de l'arc avant, préchauffé à réduire la chaleur de rayonnement, la meilleure façon est ARCH sensiblement pas avant, la paroi du haut fourneau avec une épaisseur au lieu de l'arceau avant, de sorte que non seulement peut réduire le degré maximum de rayonnement thermique, peuvent également être aussi loin de la trémie de site de l'incendie, afin d'éviter les accidents provoqués par les anti-flamme jusqu'à ce que la trémie; arc et se prolonge jusqu'à la chaudière 1/2 (2), sans pour autant réduire l'excès de combustion de l'air débordement, la concentration d'émission inférieure, (3) augmenter la hauteur du four, la hauteur de 30%, tout en augmentant la zone de chauffage par rayonnement, (4) réduire la longueur de la grille, la grille afin de réduire la défaillance mécanique nécessaire, (5) augmenter la chaleur convective Zone, augmenter l'efficacité thermique.
4 biomasse analyse de la perte de chaleur de la chaudière de combustion de carburant en pastilles et de raffinement
4.1 Perte de chaleur de combustion incomplète
En général, la perte de chaleur de combustion incomplète solide, avec l'augmentation du rapport d'air excédentaire du four diminue progressivement, quand une certaine valeur, augmente à mesure que le rapport d'air en excès, la combustion incomplète de la perte de chaleur en conséquence solide augmentera grand. rapport d'excès d'air doit être contrôlé à 1,5 est approprié. à ce stade, la perte de chaleur de combustion incomplète solide à environ 3%.
4.2 Perte de chaleur des gaz de combustion incomplète
la perte de chaleur de gaz de combustion incomplète et la perte de chaleur de la combustion incomplète solide De même, lorsque le rapport d'air en excès est d'environ 1,5, environ 1% seulement.
4.3 perte de chaleur
la perte de rayonnement de chaleur de la chaudière à chaleur dépend de la taille et de la surface de la température de surface, les chaudières de biomasse pendant l'utilisation normale de la température du four doit être contrôlée à 900 à 1000 degrés Celsius, tout en rendant l'isolation thermique, une température de surface externe ne dépasse pas 45 degrés Celsius.
4.4 Perte de chaleur due à la fumée
La perte de chaleur dépend de la quantité de fumée et de la température des gaz de combustion, afin de réduire la quantité de fumée et de réduire la température des gaz d'échappement permet de réduire les pertes de chaleur.
4.5 programme d'amélioration
(1) ventilateur, contrôle de la fréquence variable du ventilateur, la commande de la chaudière rapport d'excès d'air d'environ 1,5, (2) l'augmentation de surface de réception de la chaleur par convection, et la zone de transfert de chaleur de l'économiseur, à réduire la température des gaz d'échappement; (3) une bonne isolation de la chaudière, en réduisant Perte de chaleur
5 dangers potentiels cachés de sécurité de la chaudière à combustible à granules de biomasse et mesures d'amélioration
5.1 Dangers de sécurité causés par des changements de la charge thermique du passager du four
Utilisé dans les chaudières industrielles, l'une des principales caractéristiques du paramètre de dispositif de four valeurs de charge de chaleur de combustion volumétrique. Pour Stoker, la charge thermique du volume du four est seulement un index de contrôle. Mais pour la chambre de combustion, le volume de four charge thermique effet du temps de séjour du combustible dans le four et la température de sortie du four. volume du four pour obtenir la conception de la charge de chaleur élevée qui est trop petit volume de fourneau, le carburant est déchargé à brûler trop tardif four, le volume du four est trop petite, mais aussi que l'agencement de la surface de chauffage en cas de difficultés, le transfert de chaleur par rayonnement dans le four est réduit, ce qui conduit à la température de sortie du four est trop élevée. température de sortie du four est trop élevée, la quantité d'augmentation des gaz de combustion, le débit est trop rapide, le renforcement d'échange de chaleur en utilisant une chaudière à grille à chaîne brûler des particules de combustible de biomasse les principaux facteurs conduisant à des risques de sécurité. Etant donné que le carburant de la biomasse et la quantité de consommation de carburant réelle des semis de génération de fumée par rapport aux combustibles fossiles et plus d'érosion de la perturbation de la surface de chauffe de la chaudière, R amélioration de surface de chauffage de l'échangeur de chaleur local. Stoker en cours d'exécution, après que la plaque tubulaire du gaz de combustion à haute température passant par le rayonnement, la convection et le processus complexe de transfert de chaleur, renforcement d'une plaque de tube d'échange de chaleur, une température élevée, si le traitement de plaque tubulaire insatisfaction » _ Art Requise, à savoir la plaque tubulaire du côté de la température élevée provoque la chaudière pour produire un accident de fuite au-dessus de la température.
5.2 Mesures d'amélioration de la prévention
(1) Augmenter le volume de la chaudière et réduire la charge thermique du volume de la chaudière Il est recommandé que la conception prenne 180KW / m. 3(2) Augmenter la surface de chauffage par rayonnement et de chauffage par convection dans le four, il est recommandé d'augmenter de 30% par rapport aux chaudières au charbon, (3) Augmenter l'air secondaire et réduire la quantité d'air soufflé.
6 Etude sur le problème du métal alcalin dans le processus de combustion de la biomasse
6.1 Caractéristiques de la composition du carburant de la biomasse
Caractéristiques générales des combustibles de la biomasse: haute volatile à sec sans cendres (60% à 80%), le plus bas des éléments de la biomasse sèche cendres carbone, l'hydrogène, l'oxygène, l'azote, le soufre, le phosphore, le potassium, le calcium ,. le magnésium, le sodium, le silicium, le chlore, etc. parmi ces éléments métalliques de potassium, de calcium élevé, le magnésium, la teneur en sodium, la nature de l'actif. ces éléments facilement générés à une température élevée de KCl, NaCl, NO x, HCI et d'autres substances, sont nocifs à la combustion des facteurs nocifs, est le principal matériau dans la conversion thermochimique et l'utilisation de la biomasse conduisant à la scorification, la poussière et la corrosion.
6.2 Processus de conversion des éléments connexes et facteurs d'influence
Dans la combustion de la biomasse ou d'un procédé de gazéification, la biomasse qui a fini par seulement une petite quantité de métal alcalin restant dans la cendre, qui sont présents dans le composé de métal alcalin pour former un aluminosilicate, a un point de fusion élevé; ionique soluble dans l'eau ou Les formes de métaux alcalins sont généralement volatiles à partir de la biomasse.
À des températures différentes, le potassium, le sodium, le chlore et le soufre peuvent réagir les uns avec les autres pour produire une substance différente. La température de réaction, la pression et le rapport d'air en excès de métal alcalin déposé aura une certaine influence.
6.3 Problèmes causés par les métaux alcalins dans la biomasse
métal alcalin précipité chaudière de biomasse ont les effets suivants: (1) augmenter la corrosion, (2) la quantité de laitier pour augmenter la jonction, ce qui entraîne une teneur en cendres accrue, réduit le rendement thermique.
6.4 Mesures visant à réduire les effets néfastes des métaux alcalins
Étant donné que la politique environnementale nationale, pour briquette de biomasse est mélangée, etc. ne répondent pas aux exigences de la politique nationale, des mesures visant à atténuer les effets néfastes du métal alcalin peut abaisser la température de combustion, rapport d'excès d'air contrôlé à environ 1,5.
7 Conclusion
(1) sur un système d'alimentation de la biomasse de la chaudière à grille à chaîne pour être entièrement fermé alimentation automatique, pour éviter d'endommager le personnel de la poussière; (2) + filtre à manche de tube de captage de poussière à cyclone, afin de répondre aux nouvelles normes d'émission, tandis que la chaudière, réduire la probabilité de rupture du sac; (3) les chaudières de biomasse produits de nettoyage doivent être utilisés dans le dispositif de nettoyage de la lame; (4) la biomasse Stoker volume de four conception recommandée utilise la charge thermique 180kW / m 3Augmenter la hauteur du four de 30%, augmenter la surface de chauffage par rayonnement de 30% et augmenter la surface de chauffage par convection (5) Ventilateur, ventilateur à tirage variable utilisant un variateur de fréquence, s'assurer que le coefficient d'air excédentaire est d'environ 1,5. Environ 900 degrés Celsius, pour éviter les accidents de fuite après la plaque de tube et de réduire l'impact du métal alcalin sur le fonctionnement de la chaudière.
Références
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'2' Zhang Yanping, Jin Baosheng, Une étude sur le problème des métaux alcalins dans la conversion thermochimique de la biomasse «J», nouvelle énergie et nouveaux matériaux, 2007 (3): 27-31.
'3' Zhang Xiaowen, Zhao Gabin, Yang Renquan, et autres Utilisation complète de la paille dans l'économie circulaire 'J' Journal of Agricultural Engineering, 2006, 22 (Supplément): 107-109.
'4' Yuan Chao, Zhang Ming, Qin Lichen, et al., Essai de perte de chaleur et analyse de la chaudière à combustible en forme de paille 'J' Journal of Henan Agricultural University, 2005 (3): 345-348.
