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空氣的分段送入對控制木材、污泥等高揮發分燃料燃燒的氣體排放效果不明顯,其原因尚待進一步研究,而分級送風對流場的影響以及揮發分析出和燃燒所發生的區域則是研究此問題所應該著重考慮的。燃料特性對循環流化床鍋爐的設計與運行有很大影響,而關于CFB鍋爐燃燒生物質燃料數值模型方面的研究目前還不多見。如果能夠對生物質燃料在CFB鍋爐里的燃燒進行充分的數值研究也將會極大地促進CFB鍋爐在生物質燃料燃燒中的應用。
鍋爐可配有燃油(燃氣)點火燃燒器,實現點火自動化。鍋爐的給料、燃燒、除渣、給水、點火都可采用自動控制,操作非常方便。鍋爐配有自動清灰裝置,能及時清除鍋爐受熱面的積灰,保證鍋爐高效穩定運行。鍋爐尾部布置有省煤器、也可根據用戶需要布置空氣預熱器。相對傳統的鍋爐,鍋爐效率更高,排煙溫度低。采用高效保溫材料,鍋爐表面溫度低,散熱損失可以忽略不計。
西方發達地方研究廢棄木材作為CFB鍋爐的燃料已經很多年了。20世紀80年代末,美國就開發出大型燃燒廢木料的CFB鍋爐,分別安裝在Freson、Rocklin和Mecca。瑞典也是以林業廢棄物作為大型CFB鍋爐的重要燃料加以利用的,盡管這些燃料的含水率有時高達50%~60%,但鍋爐的熱效率仍可達到80%。丹麥為了減少二氧化碳的排放,采用奧斯龍公司的高倍率CFB鍋爐將干草(或木屑)與煤以6∶4的比例送入爐內燃燒,效果較好。目前世界上較大容量的燃燒生物質的循環流化床鍋爐就是F&W公司240MW的燒廢木材的CFB鍋爐,它的成功運行為燃燒林業廢棄物的CFB鍋爐的大型化奠定了良好的基礎。此外,德國、芬蘭、法國、意大利、土耳其和俄羅斯等地方也先后對CFB鍋爐燃燒廢木材進行了研究。PretoF通過試驗發現:以廢棄木材為燃料的CFB鍋爐運行情況較好,燃燒效率可以超過99%。在氣體排放方面,除了CO外,NOx、N2O、SO2、Furans等的排放都低于允許標準。HiltunenMA等發現燃燒產生的灰渣很少,細而均勻。但是,由于燃料里含有較多灰熔點低的鉀,灰比較容易在鍋爐里結垢。而且,燃料里還含有氯和堿性物質,這些物質都有很強的腐蝕作用。AmandLE等發現,燃燒產生的灰份里含有很多金屬(Hg、Cd、Cr、Cu、Mn和Zn等),但是它們的含量都在歐洲聯合會(EC)所規定的范圍之內。
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采用補給水泵定壓方式,供熱系統壓力較高時,采用好的水箱不能保證系統所需的壓力,此時,應當采用補給水泵定壓方式。這種定壓方式在蘇聯熱水鍋爐供熱系統中被普遍應用。補給水泵定壓有連續補水定壓和連續補水定壓兩種方式。此生物質鍋爐定壓方式的安裝由補給水箱,補給水泵,壓力調理器等組成。當系統運轉正常時,經過壓力調理器調理使補給水泵連續補水并使之與系統的走漏量相順應,從而維持系統壓力的穩定。
燃料被螺旋給料機送入爐膛,在此處由于高溫煙氣和一次風的作用逐步預熱,干燥、著火、燃燒,此過程中析出大量揮發分,燃燒劇烈。產生的高溫煙氣沖刷鍋爐的主要受熱面后,進入鍋爐尾部受熱面省煤器和空氣預熱器,再進除塵器,之后經煙囪排入大氣。未氣化的燃料邊向爐排后部運動,直至燃盡,之后剩下的少量灰渣落入爐排后面的除渣口。
別如山等及GruborBD等指出,合理布置燃燒系統及受熱面和添加Fe2O3、Al2O3等惰性添加劑可以很好的防止結焦。同時他們發現,用Fe2O3做床料,當灰中鉀、鈉總含量超過20%且床溫在900℃以上時,也只有很小的結塊,此性能優于Al2O3和SiO2作床料的情況。循環流化床燃燒技術能很好地滿足稻殼的高揮發分析出迅速、固定碳難以燃盡的特點,所以,稻殼的循環流化床燃燒技術便成了當前稻殼燃燒技術的研究。
府谷風暖爐廠家陳冠益等還發現:鍋爐的飛灰含碳量明顯高于灰渣的含碳量。盡管如此,燃燒效率仍高達97%;另外,由于稻殼本身氮和硫的含量極少,在不用任何脫硫劑、脫硝措施情況下,稻殼燃燒所排放出的主要大氣污染物都遠低于排放標準。以上研究結果說明了稻殼作為CFB鍋爐的燃料在運行狀況和氣體排放上是可行的,而在金屬排放方面還需要展開相應的研究。