Wu Jianfei
Resumen: análisis racional en China Petrochemical Lubricante Co., Ltd., Wuhan Boiler División de Sistemas de materias primas mejoras en el diseño, las precauciones, combinado con los datos experimentales transformación de calderas varias veces, para hacer razonables las calderas de parrilla móvil combustible que se quema con las partículas de materia prima . los resultados muestran que el esquema de diseño: a tomar cuando las partículas de biomasa rejilla cadena de combustión medidas de mejora para mejorar la eficiencia térmica correspondiente, evitar accidentes, a mitigar los efectos de los metales alcalinos.
combustible de biomasa es reconocida como la energía limpia del mundo, como una alternativa al carbón, petróleo, combustibles fósiles se convierten en nuevas fuentes de energía es una tendencia inevitable en muchos países es actualmente pequeñas y medianas calderas industriales de tamaño están en el uso de combustible de pellets de biomasa, China sigue siendo en la etapa inicial, una cadena de rejilla de la caldera principales tipos. Dado que la diferencia en partículas de materia prima de las características del combustible y de combustión de carbón, horno Stoker convencional deben mejorarse en la estructura y funcionamiento del proceso. Este papel de china Petrochemical Co., Ltd. lubricante Wuhan Branch sistema de mezcla para calentar el combustible en pastillas biomasa Stoker no contaba y en la salsa basada supuesto, analizado y discutido los siguientes aspectos de los datos medidos y la transformación estructural hacen.
1 Diseño del sistema de caldera de biomasa
1.1 Diseño del sistema de alimentación de combustible de partículas de biomasa
partículas de combustible de biomasa son paja de cultivos, partículas de madera procesados, con una cierta tasa de trituración, el transporte, el manejo de proceso será inevitablemente una cierta cantidad de residuos en la producción, debido a la pequeña densidad de tales residuos, fácilmente deriva en el diseño del sistema de alimentación, utilizando el sistema automático de alimentación, el sistema de alimentación y el completamente cerrado para evitar el contacto con los desechos liberados a la atmósfera y de personal. unirse a la tolva de la caldera, el sistema de alimentación para reducir la frecuencia de funcionamiento. Dai solapa simultáneamente el material, utilizando una puerta de aleta y la caldera de carbón de horno tolva aislado de la tolva para evitar un incendio debido a la alta temperatura. aleta de control de frecuencia tomar, para un control preciso de la cantidad de alimentación.
1.2 diseño del sistema de eliminación de polvo
Desde este año, la degradación del medio ambiente interno, bruma grave, las normas de emisiones de la caldera MEP continuamente aumentaron. Además de la tecnología actual, la tecnología más fiable es el uso de la bolsa de polvo, emisiones de polvo pueden ser controlados a 30 mg / m 3., Para cumplir con las normas de emisiones nacionales, sino bolsas de Marte, temperatura, contenido de oxígeno y otros exigente, por lo que el diseño del sistema de eliminación de polvo, se tomarán las siguientes medidas: (1) el uso de polvo de ciclón múltiple entre la caldera y el filtro de mangas, Marte para prevenir filtro de bolsa; (2) material de la bolsa con tres telas anti, bolsa peritoneal elevación de la temperatura, la tolerancia de oxígeno; (3) aumentar el área de transferencia de calor del economizador, la caldera reducir la temperatura del gas de escape; (4) aumento ventilador caldera, mejorar la presión total del ventilador, control de frecuencia variable, para compensar dos polvo, aumentando el área de transferencia de calor del economizador, los requisitos de material de la bolsa aumentan como resultado de un aumento en la resistencia.
1.3 Abastecimiento de agua y otro diseño de sistema
La biomasa pellet agua diseño de la caldera de combustible, aire, gases de escape, sistemas de muestreo y caldera de carbón y similares, son sustancialmente similares, puede ser sistema de asistencia diseñado completamente de acuerdo con una caldera de combustión de carbón, pero debido a la brasa biomasa ceniza de combustible pellet densidad de la escoria es pequeña, el sistema de escoria sólo puede usar limpiador de hoja.
2 Características de combustión de pellets de biomasa
briquetas de biomasa durante la combustión tiene las siguientes características: (1) volátil a 350 grados Celsius a aproximadamente 80% de la precipitación, la precipitación y el tiempo de combustión corta, sólo alrededor del 10% de todo el proceso de combustión de tiempo; (2) sólo el derecho el modo de suministro de aire, el control estricto de la cantidad de suministro de aire, en la región de alimentación, modo de suministro, con el fin de quemar completamente el combustible; (3) un combustible de partículas de alta densidad en comparación con el combustible en partículas de densidad más baja, la velocidad de combustión en el proceso de combustión es el tamaño de partícula uniforme relativamente suave. combustible particulado, las condiciones de combustión relativamente más estables algunos son más fáciles de controlar; de combustión (4) es principalmente las partículas de combustible se queman las sustancias volátiles, se baja la temperatura del horno de modo que un volumen de ventilación, partes volátiles de la velocidad de depósito es relativamente estable, mientras que el menor temperatura del horno puede reducir las emisiones de óxido de nitrógeno, (5) la biomasa partículas de combustible que contienen ca, Na, K y otros elementos en la propia ceniza, estos elementos se forman fácilmente en la capa de toalla escoria proceso de combustión, y la más baja es la temperatura de la ceniza de reblandecimiento, En comparación con el carbón, los combustibles de pellets de biomasa tienen un punto de fusión de cenizas más bajo y son más fáciles de escorificar.
3 Mejora de la estructura del horno de la caldera de rejilla de la cadena de biomasa
3.1 Volumen del horno
capa Stoker es despedido calderas, después de un combustible que se quema partículas de materia prima de biomasa, ya que la proporción de las sustancias volátiles en el combustible de biomasa es grande en cierta medida en la cámara de combustión de la caldera. La caldera de expertos de la industria La recomendación es que la carga de calor volumétrica de la caldera de escoria sea generalmente de 230 ~ 350KW / m. 3, Y la carga de calor volumétrica de un horno de caldera de cámara pequeña es generalmente 140 ~ 260KW / m 3En vista de esto, la carga de calor del volumen del horno debe establecerse en 180 KW / m en el momento del diseño. 3Por lo tanto, el volumen del horno debe aumentar en un 30%.
3.2 estructura del horno
Desde características biomasa inflamable y combustible de ceniza del horno que deben hacerse a mejorar la estructura interna de los siguientes: (1) hacia abajo del arco frontal, precalentado a reducir el calor de radiación, la mejor manera no es sustancialmente arco antes, la pared de horno alto, con un espesor en lugar del arco frontal, de modo que no sólo puede reducir el grado máximo de radiación de calor, también puede ser tan lejos de la tolva lugar del incendio, para evitar accidentes causados por la anti-llama hasta tolva; arco y se extiende hasta el horno medio (2), sin reducir el exceso de aire de combustión desbordamiento, la concentración de emisiones inferior; (3) aumentar la altura del horno, la altura de 30%, mientras que también aumenta el área de calentamiento por radiación; (4) reducir la longitud de la rejilla, la rejilla con el fin de reducir el fracaso mecánica innecesaria; (5) aumentar el calor convectivo Área, aumentar la eficiencia térmica.
análisis de la pérdida de calor la quema de combustibles de pellets caldera 4 biomasa y refinamiento
4.1 Pérdida de calor de combustión incompleta
En general, la pérdida de calor de combustión incompleta sólido, con el aumento del exceso de relación de aire del horno disminuye gradualmente, cuando un cierto valor, aumenta a medida que la relación de exceso de aire, la combustión incompleta de la pérdida de calor consecuente sólido aumentará Gran. coeficiente de exceso de aire debe ser controlada para 1,5 es apropiado. en este punto la pérdida de calor de combustión incompleta sólido a aproximadamente 3%.
4.2 Pérdida de calor de gas de combustión incompleta
la pérdida de calor del gas de combustión incompleta y la pérdida de calor de combustión incompleta de sólido Del mismo modo, cuando la relación de exceso de aire es de aproximadamente 1,5, sólo alrededor del 1%.
4.3 pérdida de calor
caldera de calor de pérdida de radiación de calor depende del tamaño y el área superficial de la temperatura de la superficie, las calderas de biomasa durante el uso normal de debe ser controlada a 900 a 1.000 grados centígrados, mientras que hace el aislamiento térmico la temperatura del horno, una temperatura de superficie exterior no sea superior a 45 grados Celsius.
4.4 Pérdida de calor por humo
La pérdida de calor depende de la cantidad de humo y temperatura de los gases de combustión, para reducir la cantidad de humo y reducir la temperatura del gas de escape ayuda a reducir la pérdida de calor.
4.5 programa de mejora
(1) soplante, el control de frecuencia variable del ventilador, el coeficiente de exceso de aire de control de la caldera de aproximadamente 1,5, (2) aumentar el calor convectivo área de recepción, y el área de transferencia de calor de economizador, reducir la temperatura del gas de escape; (3) un buen aislamiento de la caldera, reduciendo Pérdida de calor
5 Peligros ocultos potenciales de seguridad de la caldera de combustible de pellets de Biomasa y medidas de mejora
5.1 Peligros de seguridad causados por cambios en la carga de calor del pasajero del horno
Se utiliza en calderas industriales, una de las principales características del parámetro dispositivo de horno valores de carga de calor de combustión volumétrico. Por Stoker, carga de calor volumen del horno es sólo una índice de control. Sin embargo, para la cámara de combustión, la carga de calor volumen del horno Efecto del tiempo de residencia del combustible en el horno y el volumen de la temperatura de salida del horno. horno para obtener el diseño de carga de alta temperatura que es volumen del horno demasiado pequeña, se descarga de combustible demasiado tarde queme horno, el volumen del horno es demasiado pequeño, sino también que la disposición de la superficie de calentamiento cuando surgen dificultades, se reduce la transferencia de calor radiante en el horno, lo que lleva a la temperatura de salida del horno es demasiado alta. temperatura de salida del horno es demasiado alta, aumenta la cantidad de gas de combustión, la velocidad de flujo es demasiado rápido, el intercambio de calor fortalecimiento usando un calderas de parrilla cadena de combustión partículas de combustible de biomasa los principales factores que conducen a riesgos de seguridad. Desde combustible de biomasa y la cantidad de consumo de combustible real de las plántulas de generación de humo en comparación con el combustible fósil y más erosión de la superficie perturbación caldera de calefacción, R mejora de superficie de calentamiento del intercambiador de calor local. Stoker funcionamiento, después de la placa de tubos de la alta temperatura del gas de combustión pasando por radiación, convección y complejo proceso de transferencia de calor, el refuerzo placa de tubos de intercambio de calor, de alta temperatura, si el procesamiento de placa de tubos _ 'Art insatisfacción Requisitos, es decir, la placa de tubos del lado de alta temperatura hace que la caldera para producir accidente fuga de exceso de temperatura.
5.2 Medidas de mejora de la prevención
(1) Aumente el volumen de la caldera y reduzca la carga de calor del volumen de la caldera. Se recomienda que el diseño tome 180KW / m. 3, (2) aumentar el área de radiación de calor y la convección de calor en el área del horno, la propuesta de aumento del 30% en comparación con las calderas de carbón, (3) aumenta el aire secundario, una cantidad reducida de soplado.
6 Estudio sobre el problema del metal alcalino en el proceso de combustión de biomasa
6.1 Características de la composición del combustible de biomasa
Características generales de los combustibles de biomasa: en seco libre de cenizas volátiles alta (60% a 80%), bajo ceniza seca elementos de biomasa de carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre, fósforo, potasio, calcio ,. magnesio, sodio, silicio, cloro, etc. entre estos metales elementos de potasio, de calcio, de magnesio, el contenido de sodio, de la naturaleza del activo. estos elementos fácilmente generados a una temperatura alta de KCl, NaCl, NO x, HCI y otras sustancias, son perjudiciales para la combustión de los factores nocivos, están en la conversión termoquímica y la utilización de la biomasa que conduce a la escorificación, el ensuciamiento y la corrosión del material principal.
6.2 Proceso de conversión de elementos relacionados y factores de influencia
En la combustión de la biomasa o el proceso de gasificación, la biomasa que eventualmente sólo una pequeña cantidad de metal alcalino que permanece en la ceniza, que están presentes en el compuesto de metal alcalino para formar un aluminosilicato, tiene un punto de fusión elevado; iónico soluble en agua o Las formas de los metales alcalinos son generalmente volátiles a partir de la biomasa.
A diferentes temperaturas, el potasio, el sodio, el cloro y el azufre pueden reaccionar entre sí para producir diferentes sustancias. La temperatura de reacción, la presión y la relación de exceso de aire tendrán un efecto sobre la precipitación de los metales alcalinos.
6.3 Problemas causados por los metales alcalinos en la biomasa
La precipitación de metales alcalinos de biomasa tendrá los siguientes efectos en la caldera: (1) Aumentar la corrosión; (2) Aumentar la cantidad de escoria, lo que resulta en un mayor contenido de cenizas y una menor eficiencia térmica.
6.4 Medidas para reducir los efectos adversos de los metales alcalinos
Dado que la política ambiental nacional, para se mezcla de briquetas de biomasa, etc. no cumplen los requisitos de la política nacional, medidas para paliar los efectos adversos de la de metal alcalino puede bajar la temperatura de combustión, el exceso de relación de aire controlada a aproximadamente 1,5.
7 Conclusión
(1) en un sistema de alimentación de biomasa caldera rejilla cadena para ser totalmente cerrado alimentación automática, para evitar daños al personal polvo; (2) + polvo de tipo ciclón filtro de bolsa tubo de captura, para cumplir con las nuevas normas de emisión, mientras que la caldera, la reducción de la probabilidad de rotura de la bolsa; (3) calderas de biomasa limpiadores se deben utilizar en el limpiador de cuchilla; (4) el diseño de biomasa Stoker volumen del horno recomendado utiliza 180kW carga de calor / m 3. 30% de aumento en la altura del horno, el calor radiante de área aumenta en un 30%, un aumento correspondiente en la zona de calentamiento por convección; (5) explosión, control de frecuencia variable ventilador de tiro inducido, en funcionamiento para asegurar que la relación de aire en exceso de aproximadamente 1,5; (6) de control de temperatura del horno Aproximadamente 900 grados Celsius, para evitar accidentes de fugas después de la placa del tubo y reducir el impacto del metal alcalino en la operación de la caldera.
Referencias
Departamento de Desarrollo de Industrias Básicas '1' de la Comisión de Planificación Estatal de Desarrollo, la República Popular de China de China Nueva Energía Renovable y el Libro Blanco de la Energía 1999 'M' Beijing China Planificación Press, 2000.
'2' en el extranjero, la investigación sobre metales alcalinos oro de la explotación litros de termoquímica de biomasa proceso de conversión de nuevos materiales 'J' y la nueva energía, 2007 (3): 27-31.
'3' Zhang Xiaowen, Zhao reforma Bin, en todo el Ren, tales como tallo del cultivo en la economía circular 'J' Diario de Ingeniería Agrícola, 2006, 22 (Suppl.): 107-109.
'4' Yuan Chao, Zhang Ming, Qin Liquen, y otras pruebas y análisis de la pérdida de calor de paja de briquetas calderas 'J' informaron Henan Agricultural University, 2005 (3): 345-348.
