热风炉烟气处理_直燃式生物质热风炉

        水质标准国家规范中，热水锅炉的水质指标规定，炉外化学处理给水总硬度≤0.6mmol/L.近几年，由于燃料选用Ⅲ类烟煤代替设计的Ⅱ类烟煤，供暖单位为降低运行成本，部分热水生物质蒸气锅炉在超负荷运行。夏季维修时，发现超负荷运行的锅炉水冷壁管结垢问题比较突出，个别锅炉甚至发生爆管事故。为什么供暖热水锅炉超负荷运行时，结垢甚至爆管？分析认为，由于Ⅲ类烟煤的热值较高，燃烧同重量的Ⅲ类烟煤代替设计的Ⅱ类烟煤，增加了锅炉上升管的循环并非***的均衡，上升管几何差异及受热负荷不同，不可避免各上升管之间存在流量的偏差。由于锅炉超负荷运行，部分上升管因流量较小，再加上管壁温度超过设计壁温，易发生过热沸腾，从而结垢，以至爆管。如何防止锅炉在超负荷运行时结垢呢？供暖热水锅炉在超负荷下运行，因为过热沸腾后结垢。过热沸腾发生的过程中产生了蒸气，生物质蒸气锅炉的水质要求硬度≤0.03mmol/L，远低于热水锅炉水质要求。基于以上原因，降低供暖热水锅炉的给水硬度，由0.6mmol/L降低为0.03mmol/L杜绝结垢现象。　

        生物质能是指利用自然界的植物以及城乡有机废物转化、生产的能源。目前可以作为能源利用的生物质主要包括秸秆、林木及林木果实、禽畜粪便、有机生活垃圾和有机废渣废水等。随着能源的紧缺,节能减排、保护环境的呼声日益高涨,国际社会普遍开始重视生物质能,各国纷纷采取有效措施鼓励生物质能产业的发展,生物质能的有效开发和利用日益成为国际能源领域投资发展的焦点。能源供需矛盾日益尖锐,提高可再生能源利用比例,利用生物质能作为化石能源的替代品,既可实现能源战略多元化,减少温室气体排放,又可增加农民收入和就业机会,也符合科学发展观和循环经济的理念。生物质能充分利用获得的经济效益、社会效益和环境效益是十分可观的,造福社会，减缓资源紧张的矛盾。

        目前，生物质成型燃料年利用量约800万吨，在经济比较发达、化石能源比较缺乏的广东、江苏等地区，已初具规模，形成了市场化专业化投资建设运营管理服务的商业模式。国家能源局将发展生物质锅炉供热，作为应对大气污染的重要措施，抓紧建立完善政策措施，加快发展生物质能供热。制定促进生物质能供热发展的指导意见，明确发展的思路、定位、目标、任务和措施。将生物质能供热纳入能源行业管理，制定项目管理指南和统计指标体系。加强与环保及其他部门的沟通，积极推动建立生物质锅炉大气排放标准及相应的环保监测体系，完善财税和电价优惠政策。组织生物质锅炉供热标准体系建设，建立完善相关产品、设备和工程建设标准。以防治大气污染任务较重、淘汰燃煤锅炉任务较急的京津冀鲁、长三角、珠三角地区为重点，组织编制生物质能供热规划和实施方案，启动成型燃料锅炉供热市场。今年启动一批示范项目，建设200个工业供热和100个民用采暖项目，大力推动生物质锅炉供热专业化规模化产业化发展，为防治大气污染做出积极贡献。

        种类划分：生物质锅炉按其用途大概分为两类：一种是生物质热能锅炉，另一种是生物质电能锅炉。其实，二者的原理基本相同，都是通过燃烧生物质燃料获取能量，只是***种直接获取热能，第二种将热能又转化成电能。在这两种锅炉中，***种又是现在应用*****，技术比较成熟的。如果继续细分的话，***种锅炉——生物质热能锅炉，还可以分为三类：***类：小型生物质热能锅炉。此种锅炉使用固化或气化的生物质燃料，提供热水形式的热能，它的优点是体积小，结构简单，价格低；缺点是，能量损耗大，燃料消耗量大，热能供给量低，无法满足热能需求量大的用户，该种锅炉目标为单户农村家庭的取暖和生活热水的供给。第二类：中型生物质热能锅炉。此类锅炉主要使用固化生物质燃料，提供热水或蒸汽。它的优点是技术比较成熟，能量损耗小，热能供给能力较强；缺点是部分锅炉燃料结焦，配套设计不合理。山东希尔生物质能源公司的“螺旋风翅燃烧器技术”很好的解决了中型生物质锅炉的燃烧不充分、结焦等现象。第三类：大型生物质热能锅炉。此类锅炉并没有实际产品，主要原因是现有的技术并不完善，且对于生物质替代燃煤的国家政策不健全，因此，只停留在概念上。它所强调的是一种集中管理、集中控制的热能工程，锅炉*作为其中的一个设备，来保证整个生物质热能工程的正常运行，因此，它对燃料、燃烧技术、配套技术、相关政策要求很高。

        目前，我国生物质能领域遭遇冰火两重天，如何直面挑战迎接机遇，仍是行业需要面临的关键问题。拨开生物质能源迷雾 行业冰火两重天局面或打破　　党的十八届五中全会提出，“加快发展风能、太阳能、生物质能、水能、地热能，安全高效发展核电”。其中，生物质能是以农林等有机废弃物和边际性土地种植的能源植物为原料，生产的绿色能源。生物质能具有资源丰富、可再生、清洁环保、低碳排放、储存和运输便利等特点，并且与“三农”关系紧密。在我国，大力发展生物质能意义重大。　　　　根据国家《可再生能源中长期发展规划》，到2020年计划实现3000万千瓦生物质发电装机，而“十二五”规划中的2015年政策目标为1300万千瓦，未来五年生物质发电装机复合增速约18.2%。另外，近日发改委、财政部、农业部、环境保护部联合发出通知，要求各地进一步加强秸秆综合利用与禁烧工作，力争到2020年全国秸秆综合利用率达到85%以上，为生物质产业发展提供原材料支持。国际能源组织2012年报告称，生物质能是世界第四大能源，占世界可再生能源消费量的78%；提出为实现2020年控制大气升温2℃的目标，需提高生物燃料产量1倍以上，其中先进生物燃料要求达到现产量的6倍。在我国推进绿色发展的大背景下，生物质能的开发利用可以说大有可为！　

        生物质燃料是世界上公认的清洁能源，它替代煤、油成为新的能源是必然趋势。目前很多国家在中小型工业锅炉上都有生物质颗粒燃料的应用，我国尚在起步阶段，新的炉型较少，大部分都是燃煤锅炉改烧生物质颗粒燃料。但是由于生物质颗粒燃料与煤的燃烧特性不同，所以原有锅炉结构与操作工艺必须加以改造或改进，否则锅炉出力、锅炉热效率将大幅下降，甚至锅炉设备出现事故而造成损失，使这一新生事物无法正常推广。生物质成型燃料的燃烧过程是强烈的化学反应过程，又是燃料和空气间的传热、传质过程。生物质成型燃料在燃烧过程中有以下一些特点：(1)挥发分在350℃时就析出约80%，析出及燃烧时间短，只占燃烧时间的10%左右；(2)需保证适合的空气量和空气供给方式，以使燃料燃烧充分；(3)高密度大颗粒燃料与低密度的颗粒燃料相比，其在整个燃烧过程中的燃烧速度相对平稳一些。同煤一样，粒度比较均匀，燃烧工况相对平稳，易于控制；(4)颗粒燃料的燃烧主要是挥发分的燃烧，通风量大使炉膛内的温度降低，挥发分析出速度相对平稳。同时较低的炉膛温度可使NOx的生成**减少。生物质颗粒燃料本身的灰分中含有Ca2+、Na+、K+等离子，这些离子在燃烧过程中容易形成渣层，且灰的软化温度较低，因此燃料本身的特性决定了结渣的特性和程度。与煤相比生物质颗粒燃料的灰熔点要低，更易结渣。燃烧过程中燃料层的温度、炉膛温度、燃料与空气混合不充分以及锅炉超负荷运行是造成结渣的重要因素。

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        生物质锅炉供热是低碳清洁环保经济的分布式可再生能源热力，是落实***大气污染防治行动计划、替代燃煤锅炉供热的重要方式。生物质锅炉供热是由农林生物质原料（农作物秸秆、林业剩余物等）经物理压制形成的棒状、块状、颗粒状燃料，在生物质**锅炉里燃烧，产生清洁热力，用于工业及民用供热。生物质锅炉供热具有清洁环保经济适用的特点：一是技术比较成熟，成型燃料生产工艺简单，**锅炉一般为炉排锅炉或循环流化床锅炉；二是大气污染物排放较少，生物质锅炉燃烧排放SO2浓度比天然气还低，安装除尘设施后锅炉烟尘、氮氧化物排放达到轻油排放标准，以林业剩余物为主的成型燃料，锅炉大气污染物排放可达到天然气标准；三是经济可行，当天然气价格超过3.5元/立方米时，生物质锅炉供热就能显示出成本优势，特别是工业供热，每吨蒸汽价格比天然气低100多元，不需**补贴；四是分布式供热，直接在终端消费侧替代燃煤供热，分散布局，运行灵活，适应性强，满足多元化用热需求。我国生物质资源丰富，替代燃煤锅炉供热的市场空间较大，生物质锅炉供热已具备了产业化的基础和条件，发展潜力较大。可作为能源化利用的农作物秸秆、农产品加工剩余物以及林业剩余物资源量每年约4亿吨标煤。据统计，我国65吨/小时及以下的燃煤锅炉约46万台，总规模约430万吨/小时，作为替代燃煤锅炉的清洁供热方式，即使替代2％，生物质成型燃料利用量即超过5000万吨。

        　　一般，卸油罐和储油罐中设置蒸汽加热装置，热水锅炉并在日用油箱中设置蒸汽加热装置和电加热装置，在锅炉冷炉点火启动时，因为没有蒸汽而采用电加热，当锅炉点火成功并产生了蒸汽后立刻切换为蒸汽加热。锅炉运行间接供暖对黏度高的重油，除机械粉碎机装置在日用油罐中的一次加热器将油加热到供油工作所要求的适宜黏度对应地温度外，重油被供油泵送至炉前加热器-二次加热器再次加热，后一种是高温热水以满足锅炉油喷嘴雾化的需要。如此，经二次加热的重油主要供燃油锅炉燃用，其他少部分则沿循环回油管路流回日用油罐。 　　后一种是高温热水锅炉运行间接供暖，供应高温热水直接系统以及通过换热站将高温热水转换为低温热水的低温采暖系统运行方式。该系统中包含了两个**的高低温热水循环方式，两套系立定压。因采暖系统中各自装配**的水循环系统，高低温循环水泵系统，单独的占地面积，此存在设备投资，运营维修，人员配备，二次能源消耗，基建投资，占地面积等诸多问题。 　　同时组织施工人员学习，熟悉锅炉图纸与锅炉安装有关方面的技术资料，规范，规程后方可开展施工。当油气两用锅炉在水平运输时，必须使枕木等于锅炉基础，保证基础不受损坏。因为燃烧器自身的燃油管路已接好，且留有进，回油两个燃油软管接口所以，回油管接上便可以了。 　

        影响生物质锅炉燃料燃烧过程的变量一、含水量 不同种类燃料的含水量区别很大，取决于燃料种类和储存方式。为了保持生物质锅炉燃料燃烧稳定性，在使用之前需要晾晒（有条件时要增设干料棚）。含水量增加会降低炉膛蓄热温度，增加燃料在燃烧室的不完全燃烧。含水量过大是国能生物质电厂带不上负荷的主要原因。含水多的燃料着火困难，影响燃烧速度，使炉内温度降低，使机械和化学不完全燃烧热损失增加，当燃料水分大于45%时，燃烧就非常困难。在燃烧过程中，水分因蒸发、汽化要消耗大量的汽化热。水分含量大的燃料其燃烧后的烟气体积较大（水变为蒸汽比体积增加了1200倍），由于出口烟气有130℃左右温度，因此随烟气带走的热量损失较多（此现象可以通过烟囱的排烟，观测到呈现大量乳白气体），锅炉的热效率就较低。此外，烟气体积增加，引风机消耗的电能也随之增加，引风机功率增加了，使得烟气流速加快，燃烧上移，很难构建合理的燃烧工况，保障炉排燃烧动力平衡（养不住底火）。烟气流速加快使得烟气携灰量也增加，加速了对炉膛尾部受热面的磨损。