ZG-55/5.3-SW型生物質(zhì)直燃鍋爐的優(yōu)勢(shì)要點(diǎn)我國(guó)生物質(zhì)能分布廣，地域跨度大，地理環(huán)境復(fù)雜，收購(gòu)及存貯難度均高，目前生物質(zhì)應(yīng)用處理技術(shù)有生物質(zhì)燃燒技術(shù)、生物質(zhì)氣化技術(shù)、生物質(zhì)液化技術(shù)及沼氣技術(shù)等，以上技術(shù)各有其優(yōu)勢(shì).但以生物質(zhì)燃燒技術(shù)的應(yīng)用居多，且在未來(lái)仍將廣泛應(yīng)用。

1、55噸生物質(zhì)鍋爐技術(shù)參數(shù)額定蒸發(fā)量：55/h:額定蒸汽壓力：9.8MPa:額定蒸汽溫度：540℃;給水溫度：210℃;連續(xù)排污率：1%：冷風(fēng)溫度：20℃;設(shè)計(jì)熱效率：89.5%;排煙溫度：≤150℃

2、生物質(zhì)鍋爐設(shè)計(jì)要點(diǎn)該鍋爐為小容量高參數(shù)(55/h高溫高壓)高低差速流化床鍋爐，低速床設(shè)置有“旗式”埋管，爐膛出口設(shè)置半輻射式過(guò)熱器折焰角上方及水平煙道上方分別設(shè)置一級(jí)過(guò)熱器，尾部煙道從上而下順序布置省煤器及空預(yù)器。

該鍋爐燃料為秸稈與模板各50%混合的散料，因鍋爐容量小，給料量較小，因此可直接采用雙軸卸料螺旋給料機(jī)給料采用兩側(cè)入料，爐前給料斗采用60°大傾角，密封風(fēng)及播料風(fēng)均采用高速床熱風(fēng)一股風(fēng)與給料斗斜底同一軸向給入，另一股風(fēng)在入料口給入，保證入料的順暢。

2.1 保證燃盡的措施(1)高低差速床爐內(nèi)循環(huán)流化風(fēng)速的所謂“差速流化床”的多層床結(jié)構(gòu)在高速床與低速床形成物料爐內(nèi)循環(huán)，物料在床面循環(huán)次數(shù)多，停留時(shí)間長(zhǎng)，為生物質(zhì)燃料的水分及揮發(fā)分析出、燃盡提供了足夠的時(shí)間，且埋管布置在低速床，大大減輕埋管磨損，提高了埋管的傳熱。

高低差速床密相區(qū)內(nèi)流場(chǎng)的數(shù)值模擬見(jiàn)圖2從圖2我們能清晰地看出，隨著流化時(shí)間，顆粒在密相區(qū)底部不斷地從副床大量回流到主床，流回主床的顆粒在主床高速風(fēng)的帶動(dòng)下向上運(yùn)動(dòng)達(dá)到床層表面后不斷地向兩側(cè)副床上涌流，涌流到副床上的顆粒又在副床上向下流動(dòng)，整體逐漸構(gòu)成了密相區(qū)內(nèi)有序的內(nèi)循環(huán)過(guò)程。

圖2 高低差速床密相區(qū)內(nèi)流場(chǎng)的數(shù)值模擬但從圖2中也可以看出.副床底部的顆料粒度高于其他地方因此在底部主副床回流交接處的埋管最容易磨損從現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行反饋來(lái)看，也確實(shí)如此，并且多發(fā)生在最外側(cè)埋管下部的上面所以一般此區(qū)段的防磨筋、片設(shè)計(jì)比其他區(qū)域要密。

(2)多旋流錐形高速床為了保證質(zhì)量輕的生物質(zhì)散料能夠落在高速床上.該鍋爐采用了專(zhuān)利結(jié)構(gòu)——多旋流錐形高速床，如圖3。

圖3多旋流錐形高速床此結(jié)構(gòu)高速風(fēng)為斜向吹出(不是向上直吹)，在錐形床上形成一個(gè)“v”形鼓泡區(qū)，在高速床上部形成負(fù)壓區(qū)域，生物質(zhì)人爐后下落，邊干燥邊下落，順暢下落在錐形床上.其中大塊惰性物料通過(guò)大口徑v形落渣斗排去.而生物質(zhì)物料因斜向風(fēng)的封閉不再下落，形成流化。

此結(jié)構(gòu)既解決了大塊惰性物料的排除問(wèn)題，同時(shí)解決了物料的“落床”及流化，保證生物質(zhì)燃料燃盡所需的時(shí)間和溫度場(chǎng)(3)倒“梯”形爐膛該鍋爐爐膛采用下窄上寬倒“梯”形結(jié)構(gòu)，爐膛中上部為寬大爐膛.煙氣速度低，流速控制在2m/s以下。

延長(zhǎng)了細(xì)小未燃盡顆粒在爐內(nèi)停留時(shí)間，保證了燃料的燃盡，降低了飛灰的含碳量但因?yàn)樯镔|(zhì)燃料燃燒后的灰粘性較大，因此倒“梯”形過(guò)渡段的傾角要小，避免此處積灰2.2 避免結(jié)焦的措施生物質(zhì)燃料灰熔點(diǎn)低，因此該鍋爐采用流化燃燒技術(shù)，床溫控制在850℃以下，同時(shí)采用高低差速床結(jié)構(gòu)，在低速床布置有埋管受熱面，當(dāng)高速床燃燒后的“熱”灰循環(huán)到低速床后與埋管換熱，換熱后的“冷”灰再循壞回到高速床，穩(wěn)定高速床床溫，保證了床溫低于燃料灰熔點(diǎn)，降低了燃盡時(shí)結(jié)焦的可能。

同時(shí)在爐內(nèi)懸浮室采用光管結(jié)構(gòu)，增加爐內(nèi)吸熱.降低爐膛出口煙氣溫度.爐膛煙氣出口溫度控制在720℃以下(在屏式過(guò)熱器的屏底)，因此爐膛出口受熱面也不易結(jié)焦在懸浮室光管區(qū)域布置有三次風(fēng)，既保證了燃料的燃盡，降低了爐膛出口的煙氣溫度，也保證爐膛出口無(wú)二次燃燒，降低了過(guò)熱器管結(jié)焦的可能性。

2.3 防止高溫腐蝕的措施因生物質(zhì)燃料堿金屬及氯含量較高，容易產(chǎn)生高溫腐蝕該鍋爐為高溫高壓鍋爐，爐壁及過(guò)熱器管壁溫度均較高為了防止?fàn)t壁高溫腐蝕，在密相室及爐膛出口區(qū)爐內(nèi)均敷設(shè)了耐磨澆注料，而在爐內(nèi)光管區(qū)布置有密排的三次風(fēng)管，有效地保護(hù)了光管表面.防止了爐壁的高溫腐蝕。

過(guò)熱器采用三級(jí)布置，每級(jí)過(guò)熱器管壁溫度偏差小高溫過(guò)熱器采用爐內(nèi)屏式結(jié)構(gòu)，屏底溫度低于720℃，且屏式過(guò)熱器采用TP347H材料，抗高溫腐蝕性能佳屏式過(guò)熱器后溫度低于640℃.中溫過(guò)熱器材料采用12CrlMoVG合金鋼，但從現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行反饋來(lái)看，中溫過(guò)熱器迎風(fēng)面前2—3排管也應(yīng)使用TP347H材料。

且在屏式過(guò)熱器及中溫過(guò)熱器迎風(fēng)面第1排均需設(shè)置護(hù)瓦2.4 降低NO排放的措施高低差速流化燃燒方式對(duì)降低NO有明顯的優(yōu)勢(shì)，主副床只需小風(fēng)量(流化臨界風(fēng)量)，因此主副床完全是欠氧燃燒，其余風(fēng)量從爐膛中部三次風(fēng)管進(jìn)入，實(shí)現(xiàn)了分級(jí)送風(fēng)。

同時(shí)床溫控制在850℃以下，也是低溫燃燒技術(shù)對(duì)該鍋爐來(lái)說(shuō)，一次風(fēng)率(主床風(fēng)及播料風(fēng)、密封風(fēng))設(shè)計(jì)比例為45%，在運(yùn)行時(shí)主床風(fēng)率控制在35%左右，播料風(fēng)及密封風(fēng)約10%左右.這樣既控制主床風(fēng)量，同時(shí)人料也更順暢;而二次風(fēng)率(副床風(fēng)及三次風(fēng))設(shè)計(jì)比例為55%，但運(yùn)行時(shí)副床風(fēng)控制在40%以下，三次風(fēng)高于15%。

從運(yùn)行調(diào)試效果來(lái)看，NO干煙氣排放量控制在200mg/m(標(biāo)態(tài))以下沒(méi)有問(wèn)題

圖4 運(yùn)行圖從圖4我們也可以看出，在負(fù)荷45Wh，未投爐內(nèi)脫硝時(shí)，主床風(fēng)量約14426m/h(標(biāo)態(tài))，副床風(fēng)量約19175m/h(標(biāo)態(tài))，上部三次風(fēng)總量約4520m/h(標(biāo)態(tài))，播料風(fēng)及密封風(fēng)總量約3480m/h(標(biāo)態(tài))，NO干煙氣排放量(瞬時(shí)值)僅71.1mg/m(標(biāo)態(tài))。

對(duì)于我國(guó)生物質(zhì)燃料種類(lèi)多、分布廣、收購(gòu)存貯難等特點(diǎn)，中小型生物質(zhì)鍋爐在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間仍占主導(dǎo)地位盡管生物質(zhì)直燃技術(shù)有多種，但從燃料適應(yīng)性和我國(guó)生物質(zhì)國(guó)情來(lái)講采用差速流化及多旋流錐形床直燃技術(shù)應(yīng)是生物質(zhì)燃料利用的較佳選擇。

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