涂玉琴

摘要：社會的快速發(fā)展加大了對資源、能源的消耗，社會范圍內(nèi)的資源數(shù)量不斷較少，怎樣節(jié)省和提升資源、能源利用率成為相關(guān)人員需要思考和解決的問題。鍋爐是能源轉(zhuǎn)化的重要設(shè)備，鍋爐的成功改造和性能的提升能夠提升能源利用率。為此，文章以生物質(zhì)鍋爐為基本研究對象，在闡述生物質(zhì)燃料和生物質(zhì)鍋爐特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，就燃煤鍋爐改生物質(zhì)鍋爐進(jìn)行能效測試，并根據(jù)測試結(jié)果就鍋爐改造問題進(jìn)行探究，旨在能夠減少鍋爐使用對環(huán)境的污染和破壞，在真正意義上全面貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀。

Abstract： The rapid development of society has increased the consumption of resources and energy， and the number of resources in the society has been decreasing. How to save and improve resources and energy efficiency has become a problem that relevant personnel need to think about and solve. Boiler is an important equipment for energy conversion. Successful modification and performance improvement of boilers can improve energy efficiency. For this reason， this paper takes biomass boiler as the basic research object， on the basis of elaborating the characteristics of biomass fuel and biomass boiler， carries out energy efficiency test on coal-fired boiler to biomass boiler， and probes into the problem of boiler transformation according to the test results， aiming at reducing the pollution and damage to the environment caused by the use of boiler. In a positive sense， we should implement the scientific concept of development in an all-round way.

關(guān)鍵詞：燃煤鍋爐;生物質(zhì)鍋爐;能源;能效測試

Key words： coal-fired boiler;biomass boiler;energy source;energy efficiency test

中圖分類號：TK229 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2019）30-0173-02

0 ?引言

鍋爐是國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)過程中十分重要的熱能供應(yīng)設(shè)備，能夠?yàn)殡娏π袠I(yè)、化工行業(yè)、冶金行業(yè)、食品行業(yè)發(fā)展提供必要的熱能，是人們現(xiàn)實(shí)生活中必不可少的消耗品。但是從當(dāng)前發(fā)展實(shí)際情況來看，工業(yè)鍋爐能源消耗會引發(fā)各種形式的環(huán)境污染問題，不利于環(huán)境保護(hù)和社會可持續(xù)發(fā)展。因此，在提倡節(jié)能環(huán)保的今天需要多以往的鍋爐能耗問題進(jìn)行優(yōu)化。文章現(xiàn)就生物質(zhì)鍋爐的能效測試和鍋爐改造優(yōu)化問題進(jìn)行探究。

1 ?生物質(zhì)燃料和生物質(zhì)鍋爐的特點(diǎn)

1.1 生物質(zhì)燃料特點(diǎn)

生物質(zhì)燃燒是一種可再生資源類型，具有生產(chǎn)數(shù)量大、分布范圍廣、低硫低氮、生長速度快、二氧化碳排放低的特點(diǎn)。在具體燃燒操作的過程中生物質(zhì)燃料一般受燃燒溫度、空氣中氧氣含量、燃燒中可燃燒物和空氣氧氣產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)等因素的影響。

生物質(zhì)燃燒的著火溫度在250攝氏度到400攝氏度之間，煤炭資源的著火溫度在400攝氏度到500攝氏度之間，所有燃料的燃燒溫度都由點(diǎn)火熱供給。生物質(zhì)燃料在燃燒的過程中是可燃性物質(zhì)充分釋放熱量的過程。

從當(dāng)前社會發(fā)展實(shí)際情況來看如果實(shí)際生活中的工業(yè)結(jié)構(gòu)不加工改造就直接用在生物質(zhì)燃料的燃燒操作中就會使得整個鍋爐出現(xiàn)嚴(yán)重的熏黑現(xiàn)象，且物質(zhì)在燃燒的過程中還會出現(xiàn)粉塵污染現(xiàn)象。為此，在應(yīng)用生物質(zhì)鍋爐燃燒物體的時候需要在原有設(shè)備基礎(chǔ)上額外添加二次送風(fēng)操作設(shè)備，在這個設(shè)備的輔助作用下來確保燃料的充分燃燒。

1.2 生物質(zhì)鍋爐特點(diǎn)

第一，生物質(zhì)燃料鍋爐燃燒操作穩(wěn)定，起火速度和上氣速度較快，鍋爐總體運(yùn)行狀態(tài)良好，處理和加工資源、能源的效率較高。第二，鍋爐的使用改變了以往的燃燒模式，在燃燒過程中所產(chǎn)生的二氧化硫、煙塵、氮氧化合物的總體數(shù)量較少，且燃料的燃盡率也要比一般燃料的燃盡率高。第三，生物質(zhì)燃料是一種可再生資源類型，在使用這種鍋爐燃燒燃料之后能夠更好的實(shí)現(xiàn)低碳環(huán)保的發(fā)展目標(biāo)。

2 ?生物質(zhì)能源發(fā)展利用現(xiàn)狀

社會經(jīng)濟(jì)和科技的快速發(fā)展促進(jìn)了生物技術(shù)的進(jìn)步，生物質(zhì)燃料的推廣應(yīng)用也在一定程度上克服了以往生物燃料使用的不利條件，粉碎之后的燃燒原料會被重新加工，最終形成新的燃料。新形成的燃料密度在每立方米0.8t到1.4t，燃料的能量密度和中質(zhì)煤的密度密切相關(guān)，材料的燃燒特性和以往相比有所改善。但是在生物質(zhì)能源利用的過程中逐漸出現(xiàn)了與之配套設(shè)備不完善的問題。能夠回收利用生物質(zhì)能源設(shè)備的研究、制造等無法滿足人們?nèi)找嬖鲩L的對生物質(zhì)能源的使用需求。如果盲目的將燃煤鍋爐改造成為生物質(zhì)鍋爐則是不能夠滿足生物質(zhì)燃料的特性，且在燃燒的過程中也會影響材料的質(zhì)量。

3 ?生物質(zhì)鍋爐改造概述

3.1 爐拱的改造

考慮到生物質(zhì)燃料的密度較小，因而其所含有的水分含量和熱量也較低，燃燒的持續(xù)時間也較短。為此，對于生物質(zhì)鍋爐來講，想要確保燃料充分燃燒，需要鍋爐具備高溫、足氧、延時、擴(kuò)容等一系列使用要求。在使用鍋爐之前需要為其額外安裝裂解裝置，并采取措施適當(dāng)?shù)臏p少鍋爐的后共拱長度，不斷擴(kuò)大爐膛的有效容積，確保生物質(zhì)燃燒后滿足水冷壁的輻射換熱面積和換熱強(qiáng)度。

3.2 給料裝置

爐膛進(jìn)口需要額外添加給料裝置，并在使用的時候控制裝置的給料速度和給料均勻度，在確保鍋爐燃料充分供應(yīng)的基礎(chǔ)上來增強(qiáng)燃料的完全燃燒程度，預(yù)防出現(xiàn)燃料自燃現(xiàn)象的發(fā)生。

3.3 阻火插板的安裝

在使用生物質(zhì)鍋爐的時候?yàn)榱嗽谧畲笙薅壬媳苊庖驗(yàn)槿斯げ僮魇д`所引發(fā)的燃料燃燒問題，需要在生物質(zhì)鍋爐內(nèi)部額外設(shè)置阻擋火力的插板。

3.4 配風(fēng)裝置

根據(jù)生物質(zhì)鍋爐階段性燃燒的特點(diǎn)在使用這個鍋爐的時候需要對其燃燒的全過程進(jìn)行及時的分析和處理，為鍋爐適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充二次風(fēng)量，從而確保爐膛內(nèi)部的空氣質(zhì)量達(dá)到規(guī)定的要求，使得生物質(zhì)燃料燃燒滿足鍋爐在各個階段所需要的氧氣。

3.5 鍋爐改造需要注意的問題

第一，鍋爐前方的凈距離需要被控制在3m以內(nèi)。這樣設(shè)定的原因是螺旋上料機(jī)在安裝之后，地面輸送的儲料斗和鍋爐之前的距離會被控制在1.9m左右，如果儲料斗和鍋爐之間的距離在3m以內(nèi)則是不利于接下來的操作和檢修。第二，鍋爐生物質(zhì)燃料不適合在露天場地擺放，在材料擺放的過程中還需要進(jìn)行必要的防風(fēng)、防雨、防腐蝕措施。同時，在生物質(zhì)存儲的過程中還需要密切檢查燃料的溫度，避免出現(xiàn)燃料溫度較高所引起的燃料自燃。

4 ?改造后的鍋爐特性和燃料分析

經(jīng)過改造之后的生物質(zhì)燃燒鍋爐基本設(shè)計參數(shù)如表1所示。生物質(zhì)鍋爐的主要特點(diǎn)如表2所示。鍋爐燃料的特征分析情況如表3所示。生物質(zhì)燃料鍋爐在運(yùn)行的時候需要注意以下幾個方面的問題：第一，在鍋爐運(yùn)行改造的過程中需要根據(jù)鍋爐運(yùn)行所需要的燃料數(shù)量來最終調(diào)整螺旋上料機(jī)的燃料供給數(shù)量。第二，在爐膛顳部燃料沒有完全燃燒的時候，鼓風(fēng)機(jī)不能夠停止運(yùn)行。第三，如果鍋爐在燃燒的過程中突然發(fā)生停電，則是需要采取有效的措施及時清理爐膛內(nèi)部的燃料。第四，在停爐之前不需要進(jìn)行封火處理。第五，在真正停爐的時候不需要進(jìn)行封火處理，在燃料完全燃燒之后就可以停止鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)的運(yùn)行。第六，考慮到生物質(zhì)燃料中的殘渣含有較多的硅元素、氯氣、鉀元素、鈉元素、堿金屬等，在燃燒的過程中很容易在爐膛內(nèi)部沉積、結(jié)焦，在很大程度上影響了生物質(zhì)鍋爐的傳熱效果，甚至還會使得鍋爐出現(xiàn)腐蝕的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了鍋爐的穩(wěn)定運(yùn)行。為此，在使用鍋爐的時候需要定期清理鍋爐內(nèi)部的灰塵和殘渣。

5 ?燃煤鍋爐改生物質(zhì)鍋爐的能效測試

燃煤鍋爐改生物質(zhì)鍋爐的能效測試布置如圖1所示，測試所涉及到的測點(diǎn)包含入爐冷空氣溫度、燃料的計量和取樣點(diǎn)、蒸汽壓力、鍋爐內(nèi)部水、鍋爐蒸汽、煙氣成分、排煙溫度、給誰壓力、給水量、給水溫度等。所需要測定點(diǎn)所對應(yīng)的位置如下所示：鍋爐的進(jìn)風(fēng)口、鍋爐燃料進(jìn)入口、鍋爐壓力表、鍋爐液位計量、蒸汽出口管道、省煤器出口煙道、鍋爐給水管道、軟化水箱、軟化水箱。經(jīng)過鍋爐改造測試之后發(fā)現(xiàn)鍋爐的出力情況滿足鍋爐使用的設(shè)計要求，鍋爐的熱效率也基本滿足鍋爐使用規(guī)定中對鍋爐產(chǎn)品熱效率指標(biāo)的最高限定。鍋爐的排煙溫度需要滿足《鍋爐節(jié)能技術(shù)監(jiān)督管理規(guī)程》。排煙位置上的過量空氣系數(shù)達(dá)標(biāo)， 充分滿足了鍋爐質(zhì)量監(jiān)督管理規(guī)定。

6 ?結(jié)束語

綜上所述，和傳統(tǒng)的燃料煤相比，生物質(zhì)鍋爐具有揮發(fā)分、易于燃燒和灰分含量低、易于燃盡的特點(diǎn)，和傳統(tǒng)煤炭相比生物質(zhì)煤的燃燒百分率較低，二氧化碳的排放量趨近于零，在燃燒過程中所能夠產(chǎn)生的污染物和有毒有害氣體也較少，在使用的過程中對環(huán)境的破壞和污染可以忽略不計。可見，生物質(zhì)燃料是符合社會節(jié)能環(huán)保發(fā)展的一種材料，在使用這種燃料之后能夠從根本上控制污染源的產(chǎn)生。為此，需要在社會范圍內(nèi)積極推廣生物質(zhì)鍋爐的使用，從而提升煤炭資源的綜合利用率，促進(jìn)社會的長遠(yuǎn)、穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展。

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