Wu Jianfei
Abstract: rationale Analyse auf China Petrochemical Lubricant Co., Ltd, Wuhan Boiler Systems Division Rohstoff Designverbesserungen, Vorsichtsmaßnahmen, kombiniert mit experimentellen Daten Transformation Kesseln mehrmals, vernünftigen Kette Rostkessel Verbrennung von Kraftstoff mit den Rohstoffpartikeln zu machen Design-Vorschlag.Die Ergebnisse zeigen, dass: Wenn der Kettenrost Verbrennung Biomasseteilchen müssen geeignete Maßnahmen ergreifen, um die thermische Effizienz zu verbessern, Sicherheitsunfälle zu beseitigen, reduzieren Sie die Auswirkungen von Alkalimetallen.
Biomasse-Brennstoff als weltweit saubere Energie, als eine Alternative zu Kohle erkannt wird, Öl, fossile Brennstoffe werden neue Energiequellen sind ein unvermeidlicher Trend in vielen Ländern noch klein und mittelgroße Industriekessel im Einsatz Biomasse Pellets als Brennstoff, China ist nach wie vor in der Anfangsphase ein Kettenrost Kesselhaupttyp. Da der Unterschied in Rohmaterialteilchen der Brennstoff- und Verbrennungseigenschaften von Kohle, muß herkömmliche Stoker Ofen in der Struktur und den Betrieb des Verfahrens verbessert werden. Dieses Papier wird aus China Petrochemical Co., Ltd. Schmierstoff Die Niederlassung in Wuhan vermischte die geheizten Biomasse-Grillrost-Rostkessel im Prozess der Nichtberücksichtigung und Nutzung des Systems Die Messdaten und die Strukturtransformation wurden in den folgenden Aspekten analysiert und diskutiert.
1 Biomassekessel-Systemdesign
1.1 Entwurf eines Brennstoffzufuhrsystems für Biomassepartikel
Biomasse-Brennstoffpartikel werden Getreidestroh, Holzpartikel verarbeitet werden, mit einem gewissen Zerkleinerungsrate, Transport, Handling-Prozess wird zwangsläufig eine gewisse Menge an Schmutz in der Produktion sein, aufgrund der geringen Dichte solcher Trümmer leicht driften in der Konstruktion des Fütterungssystemes, automatisches Fütterungssystem verwendet wird, das Zuführungssystem und das vollständig mit Schutt in die Atmosphäre freigesetzt und Personal zu vermeiden Kontakt geschlossen. die Kesseltrichter, das Zuführsystem tritt die Betriebsfrequenz. Dai gleichzeitig zu verringern flattern Material, ein Klappentor und Kohle Kesselfeuerung Trichter isoliert aus dem Trichter unter Verwendung eines Feuers aufgrund der hohen Temperatur zu verhindern. Frequenzsteuerklappe ergreifen, um eine genaue Steuerung der Zufuhrmenge.
1.2 Entstaubungsanlage Design
Seit diesem Jahr die heimischen Umweltzerstörung, Dunst ernst, Normen Kesselemissionen MEP kontinuierlich erhöht. Neben der aktuellen Stand der Technik, die zuverlässigste Technologie ist die Verwendung von Staubbeuteln, Staubemissionen können bei 30 mg / m gesteuert werden 3., Um die heimischen Emissionen Standards, aber Taschen für Mars, Temperatur, Sauerstoffgehalt und andere anspruchsvolle, was Staubabsaugung Design gerecht zu werden, werden wir folgende Maßnahmen ergreifen: die Verwendung von Multi-Zyklon-Staub (1) zwischen dem Kessel und Beutelfilter, Mars Beutelfilter zu verhindern, (2) Sackmaterial mit drei Anti Stoffen, peritoneal Tasche, welche die Temperatur, Sauerstofftoleranz erhöhen, (3) der Erhöhung der Wärmeübertragungsfläche des Ekonomisers, der Heizkessel die Abgastemperatur verringern, (4) Kessellüftererhöhung, Ventilator Gesamtdruck, variable Frequenzsteuerung, zur Verbesserung der zwei Staub versetzt ist, die Wärmeübertragungsfläche des Ekonomisers zunimmt, erhöhen sich die Anforderungen an Beutelmaterial als Ergebnis einer Erhöhung des Widerstands.
1.3 Wasserversorgung und anderes Systemdesign
Biomasse-Pellets als Brennstoff Kesselkonstruktion Wasser, Luft, Abgas, Probenahmesysteme und kohlegefeuerten Kessel und dergleichen sind im Wesentlichen ähnlich, kann vollständig Assistenzsystem nach einem Kohleverbrennungskessel ausgelegt werden, sondern weil die Asche Biomasse Pellets als Brennstoff glühenden Kohle Die Dichte ist kleiner als die Schlacke, das Schlackenentfernungssystem kann nur an der Schlackeentschlackungsvorrichtung verwendet werden.
2 Verbrennungseigenschaften von Biomassepellets
Biomasse Brikett während des Brennens hat die folgenden Eigenschaften: (1) flüchtig bei 350 Grad Celsius bis etwa 80% des Niederschlags, der Niederschlags und die kurzen Brenndauer, nur etwa 10% des gesamten Verbrennungsprozesses der Zeit, (2) nur die rechten Luftzuführungs-Betriebsart, eine strenge Regelung der Luftzufuhrmenge, Zuführbereich, Versorgungsmodus, um vollständig den Kraftstoff zu verbrennen, (3) eine hohe Dichte partikelförmigem Brennstoff im Vergleich zu geringeren Dichte partikelförmigem Brennstoff, die Verbrennungsgeschwindigkeit in dem Verbrennungsprozess ist relativ glatt einheitliche Partikelgröße. partikelförmigem Brennstoff, relativ stabile Verbrennungsbedingungen einige sind leichter zu steuern; Verbrennung (4) ist in erster Linie der Kraftstoffpartikel zu verbrennen flüchtige Bestandteile, die Ofentemperatur gesenkt wird, so dass ein Ventilationsvolumen, volatile Teile der Abscheidungsrate relativ stabil ist, während die untere Ofentemperatur kann die Stickoxid-Emissionen reduzieren, (5) die Biomasse Brennstoffpartikel, die Ca, Na, K und andere Elemente in der Asche selbst, diese Elemente sind einfach im Verbrennungsprozess Handtuch Schlackeschicht gebildet, und je niedriger die Asche Erweichungstemperatur, Kohle-Biomasse-Brennstoffpartikeln niedriger Ascheschmelzpunkt, verglichen mit, Verschlackung.
3Verbesserung der Ofenstruktur von Biomasse-Kettenrostkessel
3.1 Ofenvolumen
Der Kettenrostkessel ist ein stratumbefeuerter Kessel, der nach der Verbrennung von Biomasse-Biomasse-Pellets aufgrund der relativ großen Menge an flüchtigen Bestandteilen im Biomasse-Brennstoff zu einem raumbefeuerten Kessel wird Empfehlung Schicht Brennen Ofenvolumen Wärmelast des Kessels ist in der Regel 230 ~ 350 kW / m 3Und die volumetrische Wärmebelastung eines Brennofens mit kleinem Kammerkessel beträgt im allgemeinen 140 bis 260 kW / m 3Angesichts dessen sollte die Heizlast des Ofenvolumens zur Entwurfszeit auf 180 KW / m eingestellt werden. 3Daher muss das Ofenvolumen um 30% erhöht werden.
3.2 Ofenstruktur
Da Biomasse brennbare und brennbare Aschenmerkmale des Ofens die interne Struktur des folgend zu verbessern, durchgeführt werden: (1) auf dem vorderen Bogen, vorgewärmt, die Strahlungswärme zu reduzieren, ist der beste Weg, nicht wesentlich vor dem Bogen, Hochofenwand mit einem Dicken Anstelle des vorderen Bogen, so dass nicht nur den maximalen Grad an Wärmestrahlung reduzieren kann, kann auch so weit entfernt von der Feuerstelle Trichter, um Unfälle durch anti-Flamme bis Einfülltrichter verursacht zu verhindern; arch und erstreckt sich bis zum Ofen 1/2 (2), ohne dass der Luftüberschuss der Verbrennung zu reduzieren Überlauf, niedrigere Emissionen Konzentration, (3) die Höhe des Ofens zu erhöhen, um die Höhe von 30%, während auch Strahlungs Heizbereich Erhöhung, (4) die Länge des Rostes verringern, um das Gitter um unnötiges mechanisches Versagen zu reduzieren, (5) Erhöhung die konvektiven Wärme Bereich, erhöhen die thermische Effizienz.
4 Analyse- und Verbesserungsschema für den Wärmeverlust von mit Biomasse befeuerten Boilern
4.1 Unvollständiger Verbrennungswärmeverlust
Im Allgemeinen wird die feste unvollständige Verbrennung Wärmeverlust, mit der Zunahme der Feuerungs-Überschussluftverhältnis nach und nach abnimmt, wenn ein bestimmter Wert ist, erhöht sich, wenn das Überschussluftverhältnis, eine unvollständige Verbrennung von festen Verlust daraus folgenden Wärme zunehmen Der Luftüberschußkoeffizient sollte auf etwa 1,5 eingestellt werden, der Wärmeverlust durch unvollständige Verbrennung des Feststoffes beträgt etwa 3%.
4.2 Unvollständiger Verbrennungsgaswärmeverlust
Der Wärmeverlust einer unvollständigen Gasverbrennung ist ähnlich dem Wärmeverlust einer unvollständigen Feststoffverbrennung: Wenn der Luftüberschusskoeffizient etwa 1,5 beträgt, beträgt er nur etwa 1%.
4.3 Wärmeverlust
Abhitzekessel Wärmestrahlungsverlust hängt von der Größe und Oberfläche der Oberflächentemperatur, Biomassekessel während der normalen Gebrauchs der Ofentemperatur soll bei 900 bis 1000 Grad Celsius gesteuert werden, während der Isolation Wärme machen, eine äußeree Oberflächentemperatur nicht über 45 Grad Celsius.
4.4 Rauchwärmeverlust
Wärmeverlust hängt von der Menge an Rauch und Rauchgastemperatur, die Rauchmenge zu reduzieren und die Abgastemperatur reduzieren den Wärmeverlust zu reduzieren hilft.
4.5 Verbesserungsprogramm
(1) Gebläse, Ventilator variable Frequenzsteuerung, die Kesselsteuerluftüberschußverhältnis von etwa 1,5, (2) die Erhöhung der konvektiven Wärmeaufnahmebereich und Economizer-Wärmeübertragungsfläche, die Abgastemperatur reduzieren, (3) eine gute Isolierung des Kessels, wodurch Wärmeverlust
5 Biomasse Pellet Brennstoffkessel potentielles Sicherheitsrisiko Analyse und Verbesserungsmaßnahmen
5.1 Sicherheitsrisiken durch Änderungen der Wärmelast des Ofenfahrgastes
Verwendet in Industriekesseln, einem der Hauptmerkmale der Ofengeräteparameterwerten Belastungs volumetrischen Verbrennungswärme. Für Stoker, Ofenvolumen Wärmebelastung ist nur ein Steuerindex. Aber für den Brennerraum, Ofenvolumen Heizlast Wirkung der Verweilzeit des Brennstoffs in dem Ofen und die Ofenaustrittstemperatur. Ofenvolumen hohe Wärmebelastung Design zu erhalten, die zu kleine Ofenvolumen ist, Kraftstoff zu spät ausgetragen wird Ofen ausbrennen, ist das Ofenvolumen zu klein ist, sondern auch, dass die Anordnung der Heizoberfläche wenn Schwierigkeiten auftreten, Strahlungswärmeübertragung in dem Ofen verringert wird, an der Ofenaustrittstemperatur führt, ist zu hoch. Ofenaustrittstemperatur zu hoch ist, die Menge an Abgas zunimmt, nimmt die Strömungsgeschwindigkeit zu schnell ist, die Stärkung der Wärmeaustausch mit einer Kettenrostkessel mit Biomasse Brennstoffteilchen verbrennen die wichtigsten Faktoren, die zu Sicherheitsrisiken. Da Biomasse-Brennstoff und die tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsmenge von Raucherzeugung Keimlingen gegenüber der fossilen Brennstoff und eine Erosion der Kessel Heizfläche führende Störung ist, R Verbesserung lokale Heizfläche Wärmetauscher. Stoker läuft, nach der Rohrplatte des Hochtemperatur-Rauchgases durch Strahlung, Konvektion und komplexen Prozess der Wärmeübertragung, Wärmeaustausch-Rohrblech-Verstärkung, hoher Temperatur, wenn die Rohrplatte Verarbeitung _ ‚Unzufriedenheit Art gehen Anforderungen, das heißt, die Hochtemperaturseite Rohrboden bewirkt, daß die Kesselübertemperatur Leckage Unfall zu erzeugen.
5.2 Präventionsmassnahmen
(1) das Volumen des Kessels zu erhöhen, um die volumetrische Wärmekessellast zu reduzieren, nimmt die vorgeschlagene Konstruktion 180KW / m 3(3) erhöht sich die Sekundärluft, eine verminderte Menge an Blasen, kohlebefeuerten Heizkesseln im Vergleich zum Bereich der Wärmestrahlung und Wärmekonvektion in dem Ofenbereich, die vorgeschlagene Erhöhung von 30% erhöht (2);.
Studie über die Alkalimetalle 6 Biomasse Verbrennungsprozess
6.1 Eigenschaften der Biomassekraftstoffzusammensetzung
Die allgemeinen Eigenschaften von Biomassebrennstoffen: Trockene aschefreie flüchtige Stoffe (60% ~ 80%), geringe Asche. Biomassetrockenmasse enthält elementaren Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel, Phosphor, Kalium, Kalzium, Magnesium, Natrium, Silicium, Chlor usw. Unter diesen sind die Metallelemente Kalium, Calcium, Magnesium und Natrium hoch im Gehalt und aktiv in der Natur.Diese Elemente erzeugen leicht KCl, NaCl und NO bei hohen Temperaturen. x, HCI und andere Substanzen, schädlich für die Verbrennung von schädlichen Faktoren, ist das wichtigste Material in der thermochemischen Umwandlung und Nutzung von Biomasse, die zu Verschlackung, Staub und Korrosion führt.
6.2 Verwandte Elemente Konvertierungsprozess und Einflussfaktoren
Bei der Verbrennung oder Vergasung von Biomasse bleiben in der Biomasse nur geringe Mengen an Alkalimetallen in der Asche zurück, die in Form von Alumosilikaten in den Alkalimetallverbindungen vorliegen und einen sehr hohen Schmelzpunkt aufweisen, wasserlöslich oder ionenlöslich. Formen von Alkalimetallen sind im Allgemeinen flüchtig aus Biomasse.
Bei verschiedenen Temperaturen können Kalium, Natrium, Chlor und Schwefel miteinander reagieren, um unterschiedliche Substanzen zu bilden, wobei die Reaktionstemperatur, der Druck und das Luftüberschussverhältnis sich auf die Ausfällung von Alkalimetallen auswirken.
6.3 Probleme durch Alkalimetalle in Biomasse
Die Ausfällung von Alkalimetallen aus Biomasse hat folgende Auswirkungen auf den Kessel: (1) Erhöhung der Korrosion, (2) Erhöhung der Verschlackungsmenge, was zu erhöhtem Aschegehalt und verringerter thermischer Effizienz führt.
6.4 Maßnahmen zur Verringerung der nachteiligen Auswirkungen von Alkalimetallen
Aufgrund der nationalen Umweltschutzpolitik entsprechen Methoden wie die Beimischung von Biomasse-Formstoff nicht den Anforderungen der nationalen Politiken, Maßnahmen zur Verringerung der negativen Auswirkungen von Alkalimetallen können nur die Verbrennungstemperatur senken und den Luftüberschusskoeffizienten um 1,5 kontrollieren.
7 Fazit
(1) Das Fütterungssystem des Biomasse-Kesselrostkessels sollte eine vollständig geschlossene automatische Beschickung annehmen, um Staubschäden an den Arbeitern zu verhindern; (2) die Zyklonrohr-Staubentfernung + Staubbeutelentfernungssystem annehmen, um die neuen Kesselemissionsstandards zu erfüllen, Verringern Sie die Wahrscheinlichkeit des Beutelbruchs; (3) Biomassekesseldeslagger sollte obere Schaberentflammungsvorrichtung benutzen; (4) Der empfohlene Entwurf der Biomassekettenrostkessel benutzt Ofenvolumenwärmelast 180KW / m 3in der Ofenhöhe, die Wärmefläche zunimmt abstrahlenden um 30%, eine entsprechende Zunahme des Konvektionsheizung Bereichs 30% ige Erhöhung, um sicherzustellen, (5) Explosion, Saugzuggebläse variable Frequenzsteuerung, in Betrieb, daß das Luftüberschußverhältnis von etwa 1,5;. (6) Ofentemperatur-Steuer Etwa 900 Grad Celsius, um Leckageunfälle nach der Rohrplatte zu verhindern und den Einfluss von Alkalimetallen auf den Kesselbetrieb zu reduzieren.
Referenzen
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"2" Zhang Yanping, Jin Baosheng. Eine Studie über das Problem der Alkalimetalle bei der thermochemischen Umwandlung von Biomasse "J". Neue Energie und neue Materialien, 2007 (3): 27-31.
'3' Zhang Xiaowen, Zhao Bin Reform, Ren-breit, wie Fruchtstiel in der Kreislaufwirtschaft 'J' Journal of Agricultural Engineering 2006, 22 (Suppl.): 107-109.
'4' Yuan Chao, Zhang Ming, Qin Flechte und andere Wärmeverlust-Test und Analyse Stroh Brikett Kessel 'J' berichtet Henan Agricultural University, 2005 (3): 345-348.
