生物質(zhì)顆粒燃料特性對鍋爐的影響

燃料特性對鍋爐的影響主要體現(xiàn)在：著火的難易、燃燒的穩(wěn)定性、結(jié)渣和黏結(jié)、成灰的特性及爐內(nèi)灰的質(zhì)量濃度分布、燃燒效率、污染物排放、受熱面布置、破碎系統(tǒng)的選取、輔機的選用。

生物質(zhì)燃燒過程：首先是燃料顆粒得到高溫床料的加熱并干燥；然后是燃料熱解及揮發(fā)分燃燒；接著是某些顆粒會發(fā)生膨脹和一級破碎；最后是焦炭燃燒并伴隨磨損現(xiàn)象。

　　甘肅生物質(zhì)顆粒燃料特別易燃，揮發(fā)分燃燒在短時間內(nèi)完成（約3s）。半焦燃燒主要階段在燃料入爐后8～10s，半焦的基本燃盡需要45～50s，因此生物質(zhì)在爐膛的燃燒過程和煤的燃燒過程在發(fā)生時間、燃燒歷程等方面有著顯著的區(qū)別。

　　2.1灰分質(zhì)量分數(shù)的影響

　　生物質(zhì)需要大量的床料顆粒在循環(huán)回路中循環(huán)，使得熱量分布更加均勻，傳熱更快，燃燒更充分。

　　2.1.1對燃燒的影響

　　蘭州生物質(zhì)燃料灰分質(zhì)量分數(shù)的增加使鍋爐物料循環(huán)量增加，使?fàn)t膛燃燒溫度下降，特別對采用中溫分離的生物質(zhì)鍋爐尤為明顯。采用中溫分離的生物質(zhì)生物質(zhì)鍋爐，一般情況下返料溫度在620℃左右，而當(dāng)含灰量大大增加時，會使返料溫度低于550℃，從而使?fàn)t膛溫度迅速降低，有時甚至造成爐膛滅火事故。

　　2.1.2對負荷的影響

　　煙氣中灰分質(zhì)量濃度對生物質(zhì)鍋爐爐膛的傳熱系數(shù)影響很大，當(dāng)灰分質(zhì)量濃度增加時，水冷壁的對流和輻射傳熱系數(shù)都將增加，因此灰分質(zhì)量濃度作為調(diào)節(jié)負荷與床溫的手段被廣泛采用。

　　2.1.3對料層的影響

　　在生物質(zhì)鍋爐運行中維持床高的相對穩(wěn)定十分重要。床層過高、過低都會影響流化質(zhì)量，引起結(jié)焦。

　　2.1.4對尾部受熱面布置的影響

　　燃料灰分質(zhì)量分數(shù)影響煙氣中飛灰質(zhì)量濃度，從而影響尾部受熱面的積灰和磨損。由于生物質(zhì)顆粒燃料外帶灰量的影響，使尾部省煤器積灰嚴(yán)重，因此省煤器結(jié)構(gòu)由原來的錯列布置改為順列布置。

　　為了盡量減少燃料中灰分質(zhì)量分數(shù)變化產(chǎn)生的不利影響，當(dāng)燃料含灰多時，一般采取放底渣的方式。當(dāng)生物質(zhì)顆粒燃料含灰少時，靠自身的灰量無法滿足床料循環(huán)的要求，則在運行中一般需要添加床料。所加床料成為循環(huán)物料的主體，且應(yīng)不易被磨損，如采用石英砂、河砂等。

　　2.2灰成分的影響

　　秸稈灰750℃開始熔融，1000℃后熔融質(zhì)量分數(shù)超過30％，1200℃處于融化狀態(tài)?；业某煞植煌?，則灰的熔點和燒結(jié)溫度也不同，對流化床運行的結(jié)團、結(jié)渣和高溫腐蝕的影響也不同，碳酸化、硫鹽化產(chǎn)物易引起黏結(jié)，灰的硬度也不同。表2是對秸稈原料灰熔點及灰成分分析。