生物质与炉渣混燃循环流化床锅炉设计构想

生物质与炉渣混燃循环流化床锅炉设计构想摘要：目前生物质工业锅炉多采用层燃方式，生物质燃料灰熔点较低，灰成分碱金属含量高，结渣、受热面积灰、腐蚀等情况比较严重，制约层燃生物质锅炉的发展。另外在工业锅炉占很大份额的燃煤层燃炉炉渣含碳量普遍高于20%，造成能源浪费。本文根据生物质燃料以及层燃炉渣的特点，提出燃用生物质与层燃炉渣混合燃料循环流化床锅炉的设计构想。通过合理的燃料配比提高生物质燃料灰熔点，稳定流化床循环物料，采取一定措施减少碱金属的升华和尾部受热面积灰、腐蚀。并对其在小型工业锅炉应用的“节能减排”效果进行了预测。

　　随着节能减排工作的广泛开展，使用农作物秸秆、稻壳等生物质能源作为主要燃料的供热设备日益增多。国家陆续出台了相应的激励政策，鼓励燃用相对清洁的可再生生物质能源。国家发改委2007年8月公布的《可再生能源中长期发展规划》中指出：全国农作物秸秆年产生量约6亿吨，除部分作为造纸原料和畜牧饲料外，大约3亿吨可作为燃料使用，折合约1.5亿吨标准煤。秸秆燃烧利用前景广阔。

　　目前生物质能的燃烧利用有气化、层燃、流化床燃烧等方式。一般的生物质气化过程中产生大量的水汽、焦油，清理困难，且整个气化系统能耗较高、效率较低，而且生物质气化产物主要为CO，使用过程中易造成事故；目前应用较多的层燃生物质锅炉主要存在炉渣含碳量高、结渣、腐蚀等问题；循环流化床(CFB)锅炉燃烧生物质时由于生物质燃料的灰分普遍较低，如果运行过程中辅助床料补充不及时会骤然降低炉膛内部物料浓度，使炉膛高度方向的温差加大，灰循环被切断，流化床将无法运行，所以在流化床中燃烧生物质时以适当掺加其他高灰分燃料混烧为宜。

　　链条炉排是工业锅炉常用的燃烧设备，国内已有相当丰富的制造和运行经验，这种燃烧设备对负荷变化和间歇运行的适应性强，符合小型锅炉房负荷多变的特点。但是链条炉排的着火条件不好和区段性燃烧，限制了它的煤种适应性和燃烧效率，当燃用难着火、难燃尽的燃料时，链条炉排上的燃烧工况就会恶化，造成炉渣含碳量高，炉渣含碳量高已成为制约层燃炉效率提高的瓶颈，一般层燃炉炉渣含碳量为20%~30%，甚至能达到30%以上。

　　本文提出一种新的构思，将层燃炉的炉渣和生物质燃料在同一循环流化床内燃烧。用层燃炉的炉渣帮助生物质燃料建立良好的循环，保证锅炉的正常运行，同时又使层燃炉的炉渣进一步燃烧，降低炉渣含碳量。

　　1燃料特性

　　1.1生物质燃料特性

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