CN106594792A - 生物质燃料混合燃烧时防止高温腐蚀的锅炉燃烧调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生物质燃料混合燃烧时防止高温腐蚀的锅炉燃烧调整方法，根据灰秆燃料中混烧黄秆的特性，对生物质直燃锅炉的上料系统及前后拱水冷壁拱头进行改造、控制料层厚度、调整播料距离、调整火焰中心高度。本发明通过上述调整方法避免了温度高导致炉膛受热面高温腐蚀，保证生物质直燃锅炉灰秆混烧黄秆稳定燃烧，易于实施，燃烧效率高。

Description

生物质燃料混合燃烧时防止高温腐蚀的锅炉燃烧调整方法

技术领域

本发明涉及能源技术领域，尤其涉及一种生物质燃料混合燃烧时防止高温腐蚀的锅炉燃烧调整方法。

背景技术

现代工业的高速发展，非再生能源逐渐呈现匮乏的趋势，而生物质能作为可再生能源，具有贮存丰富、使用无公害等优点，已经被普遍认为是解决未来能源危机的出路之一。生物质能资源在我国极为丰富，全国农作物稻秆年产量约6亿吨，除造纸原料和畜牧饲料使用一部分外，用作燃料的大约有3亿吨，相当于约1.5亿吨标准煤。

目前国内生物质电厂使用的燃料品种较为复杂，燃料种类多达几十种，使用灰秆锅炉的生物质电厂混烧黄秆，大多数采用混烧粉碎的玉米秸秆或水稻秸秆，秸秆粉碎长度在5cm以下，个别采用少量混烧成型燃料。由于混烧量不足，实际效果并不理想，因此效益并不明显，同时在混烧过程中还带了一系列的问题。因此，国内高温高压水冷振动炉排，灰秆锅炉混烧黄秆都没有从根本上解决问题，原因是一：粉碎的秸秆体积大，灰秆上料系统没法根据需要给予足量的燃料，经常出现堵料、蓬料、卡料的现象；二是火焰中心上移，锅炉腐蚀严重。

发明内容

针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种生物质燃料混合燃烧时防止高温腐蚀的锅炉燃烧调整方法。

为实现上述目的，本发明提供一种生物质燃料混合燃烧时防止高温腐蚀的锅炉燃烧调整方法，包括：

步骤1、根据灰秆燃料中混烧黄秆的特性，对生物质直燃锅炉的上料系统及前后拱水冷壁拱头进行改造；

步骤2、控制料层厚度；

步骤3、调整播料距离；

步骤4、调整火焰中心高度。

作为本发明的进一步改进，所述黄秆的特性包括料质轻、体积大、水分高、纤维长和难储存。

作为本发明的进一步改进，所述步骤1包括：

对现有生物质直燃锅炉的炉前上料系统螺旋及落料管进行扩大改造、对前后拱水冷壁拱头进行腐蚀保护，保证锅炉混烧燃料能够顺利给料以及上料系统的稳定运行。

作为本发明的进一步改进，对炉前上料系统螺旋的改造包括：

将生物质直燃锅炉的八组钢性螺旋的上料料斗改造成两组柔性螺旋，并将上料机螺旋叶片加高来增加螺旋直径至520mm、加大燃料的取料量，将上料机#1、#6进料口向左右侧各扩大150mm，改造#2～#5上料机缓冲料箱前后两侧，将缓冲料箱前侧观察孔下部斜坡改为直边，#2、#4上料机的上料口改造成朝炉内的喇叭口。

作为本发明的进一步改进，对落料管的改造包括：

在对炉前上料系统螺旋改造的同时，将输料机落料管进行扩大改造，以保证进料顺利，防止输料机自由端蓬料和堵料，通过将#4上料机原有的7.5KW电机改为11KW的电机，保证锅炉负荷的稳定，加大上料机的输送量，防止因燃料挤压照成配料机超电流现象。

作为本发明的进一步改进，对前后拱水冷壁拱头的腐蚀保护包括：

对高温腐蚀、冲刷严重的前后拱水冷壁拱头进行浇筑料防护，防止生物质燃料混合燃烧时的高温结焦，加强锅炉受热面吹灰工作，减少受热面管壁表面附着粘结物。

作为本发明的进一步改进，所述步骤2包括：

通过观察炉排的燃烧情况及料层厚度，调整振动炉排驱动装置频率及振动停留时间来控制料层厚度；料层控制的厚度保证低端炉排挡灰板处的灰渣堆积厚度维持在140mm～160mm、炉排振动时炉膛负压不发生剧烈变化、#1号捞渣机出口的灰渣含碳量为5～10％。

作为本发明的进一步改进，所述步骤3包括：

通过调整播料风压及前墙下二次风压来调整播料距离，所述播料风压控制在2.7～3.0Kpa，所述前墙下二次风压控制在0.4Kpa～0.6Kpa，严格控制炉膛温度在950℃以下。

作为本发明的进一步改进，所述步骤4包括：

通过对锅炉一次风及二次风进行配比，保证二次风量的同时尽量加大炉前上二次风的火下风及炉后上二次风，来调整火焰中心高度；所述火焰中心高度压到拱下位置。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明公开的一种生物质燃料混合燃烧时防止高温腐蚀的锅炉燃烧调整方法，通过对现有生物质直燃锅炉的上料系统进行改造、对料层厚度进行控制、保证播料距离、对火焰中心高度进行合理调整，避免温度高导致炉膛受热面高温腐蚀，保证生物质直燃锅炉灰秆混烧黄秆稳定燃烧，易于实施，燃烧效率高。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是针对目前生物质燃料锅炉混合燃烧存在的问题，提供一种生物质燃料混合燃烧时防止高温腐蚀的锅炉燃烧调整方法，该方法简单方便，易于实施，能够保证混烧锅炉稳定运行，运行效率高。

本发明的生物质燃料混合燃烧时防止高温腐蚀的锅炉燃烧调整方法是利用灰秆燃料中混烧的黄秆料质轻、体积大、水分高、纤维长、难储存的特性，对生物质直燃锅炉的上料系统进行改造、对料层厚度进行控制、保证播料距离、对火焰中心高度进行合理调整，避免温度高导致炉膛受热面高温腐蚀。其中：

1、本发明利用混烧黄秆的料质轻、体积大、水分高、纤维长、难储存的特性，极易造成上料系统设备堵料，对现有的生物质直燃锅炉进行上料系统及前后拱水冷壁拱头的改造，即炉前上料系统螺旋及落料管进行扩大改造及前后拱水冷壁拱头腐蚀保护，保证锅炉混烧燃料能够顺利给料以及上料系统的稳定运行。其中，现有的生物质直燃锅炉的结构及构造基本一致，但是不适用于本发明所提出的灰秆掺烧黄秆的锅炉燃烧，所以需要对原来锅炉结构进行部分改造，以适应燃料混烧的实际情况。

对炉前上料系统螺旋中间进料口进行扩大改造，将原设计为八组钢性螺旋的上料料斗改造成两组柔性螺旋，并将上料机所有螺旋叶片加高来增加螺旋直径至520mm、壳体根据螺旋进行相应改造，改造后的柔性螺旋，蓬料问题得到解决，更适应掺烧玉米秸秆，且故障率极低，耗电量降低，可以增加给料机燃料输送量，从而提高锅炉负荷；加大燃料的取料量，将上料机#1、#6进料口向左右侧各扩大150mm，改造#2～#5上料机缓冲料箱前后两侧，将缓冲料箱前侧观察孔下部斜坡改为直边，#2、#4上料口浇筑料重新浇筑，由原来的四方形改造成朝炉内的喇叭口。其中，上料系统包括上料机，皮带，输送机，电机等上料设备；螺旋是是上料机的基本零件，由螺旋轴和焊接在轴上的螺旋叶片组成。螺旋轴一般采用一定直径的无缝钢管制造；螺旋叶片常用一定厚度的钢板按螺距制成单节，然后焊接起来。上料料斗是上料机的一部分，负责获取原材料；本发明是将上料料斗改造成上料螺旋，这样可以加大燃料的取料量，提高取料稳定性。

在对炉前上料系统螺旋改造的同时，将输料机落料管进行扩大改造，以保证进料顺利，防止输料机自由端蓬料和堵料，通过将#4上料机原有的7.5KW电机改为11KW的电机，保证锅炉负荷的稳定，加大给料机的输送量，防止因燃料挤压照成配料机超电流现象。其中，配料机在本发明中用于灰秆与黄秆两种燃料的掺配混合，从而进行下一步的燃料燃烧，过程：原料通过皮带输料机送到配料机处，按照一定比例进行原料掺配，原料经配料机掺配之后首先由上料料斗进入上料口处，进而落入缓冲料箱处，此时螺旋轴依靠螺旋将原料播到进料口处，进而进入锅炉进行燃烧，原料从输料机落料管处出来，落入上料机#1～#6前部的上料口。

对高温腐蚀、冲刷严重的前后拱水冷壁拱头进行浇筑料防护，防止生物质燃料混合燃烧时的高温结焦，加强锅炉受热面吹灰工作，减少受热面管壁表面附着粘结物。

2、对于料层厚度的调整：调整振动炉排驱动装置频率及振动停留时间来控制料层厚度。其中，可以通过勤观察炉排的燃烧情况及料层厚度，调整振动炉排驱动装置频率及振动停留时间来控制料层厚度，料层控制的厚度需保证低端炉排挡灰板处的灰渣堆积厚度维持在140mm～160mm，炉排振动时炉膛负压不发生剧烈变化、同时#1号捞渣机出口的灰渣含碳量正常为宜，灰渣含碳量为5～10％；通过调整相应的料层厚度，来控制因料层较薄产生的锅炉储热能力小和/或因料层较厚造成料层结块、结焦燃烧不稳的缺陷。

3、对于播料距离的调整：以合适的播料风压及前墙下二次风压来保证进料距离，及时调整黄秆的掺配比例，避免因播料分压太高造成非黄秆料播到柔性管处燃烧和/或播料风压太低造成部分非黄秆料播到中端，导致排渣含碳量高或部分生料被排出。其中，可以通过勤观察侧墙的观火孔来检查播料距离，调整合适的播料风压及前墙下二次风压，将播料风压控制在2.7～3.0Kpa，前墙下二次风风压控制在0.5Kpa左右，优选0.4Kpa～0.6Kpa，严格控制炉膛温度在950℃以下。

4、对于火焰中心的调整：通过对锅炉一、二次风进行配比，来保证二次风量同时尽量加大炉前上二次风的火下风及炉后上二次风，来调整火焰中心高度，将火焰中心高度尽量压到拱下位置。其中，可以通过勤观察炉前三级过处的观火孔，以只看到火光而看不到火为宜，对锅炉一次风及二次风配比进行调整，保证燃料充分燃烧且避免黄杆燃料悬浮燃烧，降低火焰中心，防止未完全燃烧的燃料进入后部烟道，造成尾部烟道再燃烧事故发生。

本发明公开的一种生物质燃料混合燃烧时防止高温腐蚀的锅炉燃烧调整方法，通过对现有生物质直燃锅炉的上料系统进行改造、对料层厚度进行控制、保证播料距离、对火焰中心高度进行合理调整，避免温度高导致炉膛受热面高温腐蚀，保证生物质直燃锅炉灰秆混烧黄秆稳定燃烧，易于实施，燃烧效率高。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种生物质燃料混合燃烧时防止高温腐蚀的锅炉燃烧调整方法，其特征在于，包括：

步骤1、根据灰秆燃料中混烧黄秆的特性，对生物质直燃锅炉的上料系统及前后拱水冷壁拱头进行改造；

步骤2、控制料层厚度；

步骤3、调整播料距离；

步骤4、调整火焰中心高度。

2.如权利要求1所述的生物质燃料混合燃烧时防止高温腐蚀的锅炉燃烧调整方法，其特征在于，所述黄秆的特性包括料质轻、体积大、水分高、纤维长和难储存。

3.如权利要求1所述的生物质燃料混合燃烧时防止高温腐蚀的锅炉燃烧调整方法，其特征在于，所述步骤1包括：

对现有生物质直燃锅炉的炉前上料系统螺旋及落料管进行扩大改造、对前后拱水冷壁拱头进行腐蚀保护，保证锅炉混烧燃料能够顺利给料以及上料系统的稳定运行。

4.如权利要求3所述的生物质燃料混合燃烧时防止高温腐蚀的锅炉燃烧调整方法，其特征在于，对炉前上料系统螺旋的改造包括：

将生物质直燃锅炉的八组钢性螺旋的上料料斗改造成两组柔性螺旋，并将上料机螺旋叶片加高来增加螺旋直径至520mm、加大燃料的取料量，将上料机#1、#6进料口向左右侧各扩大150mm，改造#2～#5上料机缓冲料箱前后两侧，将缓冲料箱前侧观察孔下部斜坡改为直边，#2、#4上料机的上料口改造成朝炉内的喇叭口。

5.如权利要求3所述的生物质燃料混合燃烧时防止高温腐蚀的锅炉燃烧调整方法，其特征在于，对落料管的改造包括：

在对炉前上料系统螺旋改造的同时，将输料机落料管进行扩大改造，以保证进料顺利，防止输料机自由端蓬料和堵料，通过将#4上料机原有的7.5KW电机改为11KW的电机，保证锅炉负荷的稳定，加大上料机的输送量，防止因燃料挤压照成配料机超电流现象。

6.如权利要求3所述的生物质燃料混合燃烧时防止高温腐蚀的锅炉燃烧调整方法，其特征在于，对前后拱水冷壁拱头的腐蚀保护包括：

对高温腐蚀、冲刷严重的前后拱水冷壁拱头进行浇筑料防护，防止生物质燃料混合燃烧时的高温结焦，加强锅炉受热面吹灰工作，减少受热面管壁表面附着粘结物。

7.如权利要求1所述的生物质燃料混合燃烧时防止高温腐蚀的锅炉燃烧调整方法，其特征在于，所述步骤2包括：

通过观察炉排的燃烧情况及料层厚度，调整振动炉排驱动装置频率及振动停留时间来控制料层厚度；料层控制的厚度保证低端炉排挡灰板处的灰渣堆积厚度维持在140mm～160mm、炉排振动时炉膛负压不发生剧烈变化、#1号捞渣机出口的灰渣含碳量为5～10％。

8.如权利要求1所述的生物质燃料混合燃烧时防止高温腐蚀的锅炉燃烧调整方法，其特征在于，所述步骤3包括：

通过调整播料风压及前墙下二次风压来调整播料距离，所述播料风压控制在2.7～3.0Kpa，所述前墙下二次风压控制在0.4Kpa～0.6Kpa，严格控制炉膛温度在950℃以下。

9.如权利要求1所述的生物质燃料混合燃烧时防止高温腐蚀的锅炉燃烧调整方法，其特征在于，所述步骤4包括：

通过对锅炉一次风及二次风进行配比，保证二次风量的同时尽量加大炉前上二次风的火下风及炉后上二次风，来调整火焰中心高度；所述火焰中心高度压到拱下位置。