燃用稻壳循环流化床锅炉特性分析

  燃用稻壳循环流化床锅炉特性分析  燃用稻壳循环流化床锅炉特性分析  [Summary]伴随我国对能源总体需求量不断攀升，化石燃料，从属地球表面最深处所存在的一种能源储备，目前呈明显减少趋势，以至于积极寻找可再生的一种替代能源，已经慢慢的变成为全社会所关注的重点问题。生物质能，它属于理想化可再生的一类能源，在来源上极具广泛性。而稻壳，从属一种生物质能，适合凭借着循环流化床为燃烧方式，达到对热能高效综合利用这一目的。鉴于此，本文主要探讨燃用稻壳条件下循环流化床的锅炉基本特性，并提出一种稻壳气化耦合煤气锅炉综合发电系统，仅供业内参考。[Keys]锅炉；流...

  燃用稻壳循环流化床锅炉特性分析  [Summary]伴随我国对能源总体需求量不断攀升，化石燃料，从属地球

  面最深处所存在的一种能源储备，目前呈明显减少趋势，以至于积极寻找可再生的一种替代能源，已经慢慢的变成为全社会所关注的重点问题。生物质能，它属于理想化可再生的一类能源，在来源上极具广泛性。而稻壳，从属一种生物质能，适合凭借着循环流化床为燃烧方式，达到对热能高效综合利用这一目的。鉴于此，本文主要探讨燃用稻壳条件下循环流化床的锅炉基本特性，并提出一种稻壳气化耦合煤气锅炉综合发电系统，仅供业内参考。[Keys]锅炉；流化床；循环；燃用稻壳；特性；前言：生物质整个发电领域当中，直燃方式往往应用的相对较多，在烟气处理层面呈较大投资。稻壳气化，可以在一定程度上完成稻壳炭制取。稻壳炭所具备特点，往往集中表现为轻质量、优良保温性、高耐火度、低导热性等。故在有色冶炼及钢铁厂当中，稻壳炭往往通常被用于一种钢包类型覆盖剂。因而，对燃用稻壳条件下循环流化床的锅炉基本特性开展综合分析，现实意义显著。1、关于稻壳的概述稻壳，它属于稻谷加工一种附产物，更是一种可再次生产的能源的生物质，能代替部分传统的化石能源，对于我国对能源结构实施优化调整而言现实意义显著。[1]。2、特性分析2.1在稻壳自身燃烧特性层面那么，从外观层面看，稻壳表面坚硬，且存在着毛刺，光滑性及流动性相对较差，稻壳相互间极易有搭桥现象出现。稻壳着火的燃烧温度一般为300℃~400℃，总体挥发分呈高含量，且挥发分析出及着火十分迅速，其燃烧集中于挥发分气相燃烧，对固定碳而言，呈较差燃尽性。该稻壳灰当中，最为主要成分是二氧化硅。而二氧化硅，其在灰中的含量通常＞90%，会形成坚硬灰粒。故稻壳输送整一个完整的过程及其燃烧过后，在灰输送节点，管壁总体磨损会相对严重，针对锅炉装置炉膛内部及尾部烟道当中受热面应当充分考虑到防磨层面问题。稻壳处于锅炉装置不一样的温度条件之下，经燃烧过后，会有灰状态形成[2]。低温条件之下，稻壳灰将会变为白色，＞800℃温度环境当中，稻壳灰则呈黑色，因不一样的温度环境当中，稻壳灰内部成分改变。那么，结合稻壳成分及其物理特性便可了解到，稻壳是天然粒度、中等热值、多灰、轻质等一类燃料，燃烬所需时间长，燃烧温度需把控至850℃范围。2.2在循环流化床当中稻壳燃烧特性层面针对100%燃烧的稻壳，因受成灰特性所限制，定期需要加入少量的流化床料，循环床料一般都会采用沙子。稻壳进入至炉膛，受循环物料及烟气作用，循环流化床当中，稻壳所表现流化特性良好，稻壳首先会向上快速移动且翻滚，整一个完整的过程当中，稻壳可将挥发分有效析出及快速燃烧完成，固定碳则开始燃烧。故炉膛当中，稻壳燃烧集中于给料点，多数热量于炉膛中上区域被释放，受循环物料相应作用，炉膛温度呈均匀分布。炉内部会形成分布均匀的一个温度环境，高温旋风式分离装置分离未燃尽稻壳及循环灰，借助返料装置送回炉膛实施循环燃烧，促使稻壳得以充分燃尽，下列是它具体的燃烧特点：稻壳灰，它的主要成分为二氧化硅，灰熔点往往温度较高，处于循环流化床的锅炉装置燃烧温度环境中，稻壳燃烧结焦问题不会产生；循环流化床的锅炉装置，维持炉内燃烧温度处于稳定状态，对稻壳的挥发分实现快速燃烧及燃尽固定碳较为有利[3]。2.3在系统设计及其特征分析层面某地区不锈钢厂，设新型实用装置一套，内含一台稻壳的气化炉，且耦合原75t/h高压高温煤气的发电锅炉。该稻壳气化耦合煤气锅炉发电系统，内设燃气锅炉、燃烧装置、带式输料装置、锁气给料装置、螺旋出料装置、燃气风机、摊料装置、水冷套气化炉等。进厂稻壳借助铲车实施上料，借助带式输料装置，逐步落入至锁气给料装置上方料斗当中，再进至气化炉内。借助摊料装置，实施旋转播料作业，在料板表面部位，把稻壳均匀地摊开。气化炉选定为吸式的固定床，其本体直径为3000mm，呈立式布置。自上而下缓慢地移动稻壳，促使其经过干燥、热解、氧化、还原各处理过程，促使整个气化过程得以有序完成。气化过程中所产生燃气，则自炉体下部分侧面顺利排出，该稻壳炭再通过底部位置螺旋出料装置顺利排出。该稻壳消耗量达1.6t/h，所生产稻壳炭为0.48t/h；同时，所生产燃气量为2900Nm3/h，低位热值为980kcal/Nm3。针对煤气整个发电机组的凝结水当中，一支旁路主要是负责提供整个炉体所需冷却介质，换热过后，则被送至除氧装置内部。燃气经过风机后逐渐升压，经过燃烧装置之后，逐渐喷入锅炉当中，促使燃烧得以实现。该燃气锅炉是75t/h高温原高压的煤气锅炉，且燃料是钢厂内高炉煤气。该钢厂年总体产不锈钢为300万吨，且稻壳炭总体需求量为4000-5000吨/年，此次稻壳炭的产品可被全部消纳。稻壳气化耦合煤气锅炉发电系统基本特性阐述详细如下：一是，与生物质直燃发电这种方式比较起来，稻壳气化耦合煤气锅炉发电系统，其能够实现对稻壳炭相应产品的有效获取，故系统具备优良经济特性，不会有烟尘产生，污染物总体排放量更低，环保优势显著，且烟气处理层面设备投资得以节约；稻壳经带式输料装置、锁气给料装置加入至气化炉当中，且该气化炉所采用的是下吸形形式固定床的气化炉，从顶部位置加入稻壳，促使其能够有序完成干燥、热解、氧化及还原等处理，气化所需空气自炉体中部逐渐进入。气化整个过程中所产生燃气，均能够从炉体侧面顺利排出，而稻壳炭经底部螺旋出料装置顺利排出，整一个完整的过程实际操作极具便捷性，运行效率相比来说较高；三是，稻壳气化耦合煤气锅炉发电系统，摊料装置可实施旋转播料作业，入炉稻壳总体分布厚度可满足均匀性要求；并且水冷套的冷却介质，选定的是发电系统当中凝结水，能够带走稻壳因气化所产生的所有热量，防止炉体产生过热变形问题，保护作用突出，热量可实现有效回收，系统总体热效率可得到一定效果提升；四是，气化炉所产生燃气，借助燃气风机顺利抽出，进至燃烧装置内部，促使充分燃烧得以实现。而燃烧所产生高温烟气，借助燃气锅炉完成换热处理，蒸汽产生后，蒸汽进入汽轮发电机组实施作功，最终实现电能转换；五是，稻壳气化之后，可有效获取稻壳炭及燃气这两种产品。针对稻壳炭而言，其可在冶炼行业当中，用作为钢包的覆盖剂，还在农林业当中，用作是碳基的有机肥。燃气，经耦合燃气锅炉的发电系统获取电能，致使高效化清洁燃烧得以实现。3、结语综上所述，燃用稻壳条件下循环流化床的锅炉，拥有着优良环保、节能等特性，尤其是稻壳气化耦合煤气锅炉综合发电系统有效运用情况下，不仅可实现电能的高效转换，且可实现高效化清洁燃烧，经济可行性突出。Reference：[1]胡小金,杨涛,刘三举,等.循环流化床气化温度对稻壳气化固相产物特性的影响[J].生物质化学工程,2021,55(003):612-613.[2]吕卓,李杰,吴朝刚,等.循环流化床锅炉燃用巴基斯坦塔尔褐煤试验研究[J].节能,2021,28（040）：327-328.[3]李志强.循环流化床锅炉运行特性的研究[J].机械管理开发,2020,35(005):311-312. -全文完-

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