燃煤鍋爐改造生物質(zhì)鍋爐方案

    燃煤鍋爐用于生產(chǎn)和生活供熱的鍋爐多為4t以下的燃煤鍋爐。從改造燃煤鍋爐爐膛、爐拱、爐墻、余熱回收、除塵裝置、上料系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等入手，將燃煤鍋爐改造為全自動生物質(zhì)鍋爐，讓能效率提高到80%-85%。

一、生物質(zhì)燃料燃燒特性分析

生物質(zhì)燃料是可再生的碳源，具產(chǎn)量巨大、分布廣泛、低硫、低氮、生長快、二氧化碳排放低的特點。
生物質(zhì)燃料燃燒主要由下面幾個條件控制：(1)一定的溫度；(2)一定量的空氣(氧氣)；(3)燃料與空氣(氧氣)的混合程度；(4)燃料中的可燃物與空氣中的氧氣進(jìn)行劇烈的化學(xué)反應(yīng)時間。
生物質(zhì)燃料的著火溫度為250—400℃，比煤低(煤的著火溫度為400～500℃)，其溫度的提高由點火熱供給。生物質(zhì)燃料的燃燒過程是揮發(fā)分及可燃成分與空氣中的氧劇烈化合并放出熱量的過程，因而氧氣的供給量決定燃燒反應(yīng)的過程。通過對供氧量的控制，可以很好地控制其燃燒反應(yīng)。現(xiàn)運行的生活及工業(yè)鍋爐的結(jié)構(gòu)若不加改造直接使用生物質(zhì)顆粒燃料，鍋爐將出現(xiàn)嚴(yán)重冒黑煙、效率低、有粉塵污染等現(xiàn)象。因此，燃用生物質(zhì)顆粒燃料鍋爐需要加裝專門的二次送風(fēng)設(shè)備，增強進(jìn)氧，使其能充分燃燒，有效提高爐堂溫度，減少一氧化碳和煙塵的排放及熱量的流失。

二、對燃煤鍋爐進(jìn)行生物質(zhì)燃料改造的方法

 (1)利用原有或閑置的鏈條爐排燃煤鍋爐本體以及鍋爐附屬設(shè)備：鼓風(fēng)機、引風(fēng)機、出渣機、省煤器、減速器、除塵器、鍋爐控制柜以及儀表閥門等等，減少鍋爐以及附屬設(shè)備的投資費用。
 (2)把原來進(jìn)煤炭燃料用的煤斗改制作成密閉式生物質(zhì)料斗，并加裝防回火裝置。
 (3)安裝1套生物質(zhì)顆粒燃料輸送、儲料、上料裝置。
 (4)安裝1套螺旋式生物質(zhì)顆粒燃料上料機，并在螺旋式上料機最上端與密閉式料斗連結(jié)的輸料管最上端位置開一個檢查孔，并安裝一個行程開關(guān)對螺旋式上料機電動機的啟動、停止進(jìn)行自動控制。螺旋式上料機安裝時，輸料管與地面輸送儲料斗連接要有一定的傾斜角度。為了節(jié)約鍋爐房占地面積，同時又符合鍋爐房設(shè)計規(guī)范的工藝布置要求，輸料管的傾斜角≤60°為宜。

三、生物質(zhì)燃料鍋爐的優(yōu)缺點

1、優(yōu)點
(1)生物質(zhì)燃料鍋爐燃燒穩(wěn)定，起火快、火焰高、上氣快，運行狀態(tài)良好，鍋爐熱效率高。
(2)改變以往的燃燒方式，二氧化硫、煙塵和氮氧化物的排放量小，燃料的燃燼率比煤的燃燼率高，渣排量小。
(3)生物質(zhì)燃料為可再生能源產(chǎn)品，有利于國家能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和節(jié)能環(huán)保政策的落實。
2、缺點
(1)由于生物質(zhì)燃料的著火溫度比煤低得多，鍋爐暫時停爐太久時不能壓火。
(2)當(dāng)接到減少用汽或暫停用汽的通知需要暫時停爐時，必須將爐排上的燃料燒盡，并排渣干凈，否則容易引起倒燃而使燃料斗里的燃料著火。

四、生物質(zhì)燃料鍋爐運行時的注意事項

從生物質(zhì)燃料鍋爐運行3年來的情況來看，生物質(zhì)燃料鍋爐運行時應(yīng)注意以下幾點：
(1)根據(jù)鍋爐運行時實際燃料的消耗量調(diào)整螺旋式上料機的燃料供給量。
(2)爐膛內(nèi)的燃料未燃盡，鼓、引風(fēng)機不得停止運行。
(3)運行中突然停電時，必須及時清除爐膛內(nèi)的燃料。
(4)停爐前，不得再添加生物質(zhì)燃料。
(5)停爐時，無需封火，爐排上燃料燃盡后，鼓、引風(fēng)機方可停止運行。
(6)由于生物質(zhì)燃料灰渣中含有較高的硅、氯及鉀、鈉等堿金屬，灰熔點較低，容易在爐膛內(nèi)結(jié)渣、結(jié)焦或沉積于受熱面，嚴(yán)重影響燃燒生物質(zhì)鍋爐的傳熱，甚至造成腐蝕，影響鍋爐的運行。因此，需要定期清理爐膛、折煙室和煙管內(nèi)的積灰和灰渣。
五、費用分析
生物質(zhì)燃料鍋爐改造就是利用原有或閑置的鏈條爐排燃煤鍋爐本體進(jìn)行改造，減少了鍋爐本體的投資費用，其附屬設(shè)備如鼓風(fēng)機、引風(fēng)機、出渣機、省煤器、減速器、除塵器、鍋爐控制柜以及儀表閥門等等與鏈條爐排燃煤鍋爐相同。
由于生物質(zhì)顆粒燃料是是經(jīng)過壓縮成型的，水分大、密度高、揮發(fā)分溢出速度慢，不易著火燃燒，容易冒黑煙，所以要保證生物質(zhì)燃料燃燒完全，需要提高爐膛的溫度并充分供氧。因此，需要增加一些設(shè)備來提高爐膛溫度，便于生物質(zhì)燃料的揮發(fā)分迅速溢出，確保生物質(zhì)燃料燃燒充分，最大限度的提高鍋爐的熱效率。

總結(jié)

燃煤鍋爐改造生物質(zhì)鍋爐方案實踐經(jīng)驗表明，河南地區(qū)的生物質(zhì)燃料鍋爐比煤炭鍋爐要增加30%的運行費用，這個要根據(jù)鍋爐主體的使用年齡來判斷。鍋爐使用越久，能效率越低，費用也約大。
通過將原有或閑置的燃煤鍋爐改造為生物質(zhì)燃料鍋爐，一方面可以減少二氧化硫的排放量，有效的保護(hù)大氣環(huán)境；另一方面可以減少鍋爐用煤和鍋爐設(shè)備的投資費用。盡管生物質(zhì)燃料鍋爐的運行費用比燃煤鍋爐的運行費用稍高，但與燃?xì)忮仩t、燃油鍋爐和電鍋爐的運行費用相比較，還是較低的。
生物質(zhì)燃料作為鍋爐燃料，是替代天然氣、液化石油氣、電、煤等的理想燃料，使用前景廣闊，并具有良好的社會效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。