稻壳的基本燃烧特性
从稻壳的外观来看, 稻壳的表面有毛刺, 极不光滑, 稻壳之间容易搭桥, 流动性差, 稻壳比较坚硬。稻壳的着火燃烧温度在300 ~ 400度左右, 挥发份含量高, 挥发份析出和着火迅速, 燃烧主要集中在挥发份的气相燃烧, 固定碳的燃尽性能上。稻壳的灰成份主要以二氧化硅为主, 灰中的二氧化硅含量可以达到90% 以上, 所形成的灰粒较硬, 因此, 在稻壳输送过程中以及燃烧后的灰输送时, 对管壁的磨损强烈, 在炉膛内和尾部烟道中的受热面要着重考虑防磨问题。在低温状态下, 稻壳灰成白色, 温度高于800度 以上, 稻壳灰成黑色, 这是因为在不同的温度下, 稻壳灰的成分发生了变化。稻壳属于轻质、多灰和中等热值、天然粒度均一的燃料, 为了使其燃烬需要较长时间, 同时燃烧温度应控制在850度左右。
稻壳在循环流化床中的燃烧特性
对于稻壳的100% 燃烧, 由于其成灰特性限制,需要定期添加少量流化床料, 通常选取沙子作为循环床料。稻壳进入炉膛后, 在循环物料和烟气的作用下, 稻壳在循环流化床中, 表现出非常好地流化特性, 首先稻壳会迅速向上移动和翻滚, 在这个过程中, 稻壳完成挥发份的析出和快速燃烧, 同时, 固定碳开始燃烧。因此, 稻壳在炉膛中的燃烧主要集中在给料点的上部, 大部分热量在炉膛的中上部区域释放, 通过循环物料的作用, 可以使炉膛的温度分布趋于均匀, 这样, 形成一个炉内均匀分布的温度环境, 同时高温旋风分离器将未燃烬的稻壳和循环灰分离下来, 通过返料器送回炉膛进行循环燃烧, 使得稻壳能够充分燃尽。
设计特点和混烧特性
针对用户的要求, 充分考虑稻壳的燃烧特性和流动特性, 结合循环流化床燃煤锅炉的成功经验, 进行燃用稻壳的循环流化床锅炉设计, 具体特点如下:
a. 合理组织燃烧系统, 包括布风板、炉膛结构、一、二次风配比、选择合理流化速度, 选取分离器性能, 保证合理的热量释放和换热状态, 使得炉膛温度均匀并维持在850。
b. 采用高效旋风分离器, 有助于维持足够的炉膛灰浓度。尽量减少纯烧稻壳的床料加入量, 有效控制飞灰含碳量在8% 以下, 从而提高锅炉的燃烧效率。
c. 稻壳的灰成分主要是二氧化硅, 灰粒较硬,除了常规的循环流化床的防磨措施之外, 在受热面冲刷严重的区域, 要进行重点防磨, 以利于提高锅炉的可靠性。
d. 合理进行炉膛和尾部受热面的设计和计算, 充分考虑到纯烧稻壳, 纯烧煤以及二者混烧的工况, 最大限度地增强燃料适应性, 满足用户的要求。由于燃烧稻壳时的烟气量与燃用煤时的烟气量不同, 采取有效的吹灰装置是非常必要的。
e. 在稻壳与煤混烧过程中, 可以不用添加循环物料, 而单独燃烧稻壳, 需要添加河沙作为床料即可。
f 稻壳燃烧后的烟气排放满足国家的环保标准。稻壳燃烧后的灰渣可以综合利用。 |
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