生物质燃烧机由几个部件组成
生物质燃烧机的组成部分:
1、上料系统:生物质燃烧机配备有自动螺旋上料系统,可调速,比较人性化。上料系统包括主机上料系统和炉膛进料系统。
2、点火系统:点火系统的主要是用于生物质刚开始引火的时候用到,其主要部件有:点火变压器、点火电极、电火高压电缆。火焰长度、锥角、形状可按用户要求设计。
3、监测系统:监测系统的功能在于保证燃烧器安全、稳定的运行,其主要部件有火焰监测器、压力监测器、温度监测器等。
4、送风系统:生物质燃烧器是一种机电一体化的自动化程度较高的设备,它实现的功能可分为6大系统:上料系统、送风系统、点火系统、监测系统、燃料系统、电控系统。生物质燃烧机的送风系统的功能在于向炉膛内送入一定风量的空气,其主要部件有:风机、风箱、自动变频调节机构等。
5、生物质燃烧机的燃料系统:燃料系统的功能在于保证燃烧器燃烧所需的燃料。燃油燃烧器的燃料系统主要有:油管及接头、油泵、电磁阀、喷嘴、重油预热器。燃气燃烧器主要有过滤器、调压器、电磁阀组、点火电磁阀组然、燃料蝶阀。
6、电控系统:电控系统是以上各系统的指挥中心和联络中心,主要控制元件为程控器,针对不同的燃烧器配有不同的程控器,常见的程控器有:LFL系列、LAL系列、LOA系列、LGB系列,其主要区别为各个程序步骤的时间不同。
烧颗粒的,使用燃料:木屑颗粒或秸秆颗粒生物质燃料。
生物质颗粒燃烧机广泛应用于锅炉、压铸机、工业炉窑、焚烧炉、熔炼炉、厨房设备、干燥设备、食品烘干设备、熨烫设备、烤漆设备、公路筑路机械设备、工业退火炉、沥青加热设备等各种热能行业。
为了保证生物质燃烧机安全、正常运行,需要按照如下操作方法进行操作:
一、启动管理:
1、 燃烧机启动前,清理炉桥积碳,清理炉底积碳,添加颗粒燃料,关闭料箱盖,打开隔料阀;
2、 打开使用设备电源,检查电路、水管是否正常,检查冷却水池是否够水。开启燃烧机冷却水进出水阀,并确认高温燃烧室夹层冷却水注满;
3、 将送风档位调至较小,投入适量底料,正式点火启动,轻开炉门适当送风,关上炉门,启动送料系统,逐渐调加送风档位到适量。送料速度及送风量应逐渐增加,不宜加速太快,应有2-3分钟时间,以便炉膛温度正常上升。
二、运行管理:
1、 送料速度以30-80为常规用量,最快不超过100速度,最慢不能低于20运转,风量配置为中高档位;生产线传热系统通风良好的情况下送料速度可适当加快,风量可配最高档位,但应随时观测烟囱排气情况,以无烟尘排放为确定送料速度的标准;
2、 不定时观测水温变化,调整排水量,做到安全、节约;
3、 根据用户原料消耗量规律适当添加燃料,保证设备正常运行;
4、 根据产品耗能量的变化调整保温阶段的间歇送料量;
5、 炉膛燃烧时严禁打开上、下炉门。
三、停炉管理
1、 提前15分钟停止送料,风机保持运行。(在控制面板上已设置)关闭隔料阀;
2、 关闭电源,停风机,轻开上下两个炉门,保持适量自然风,以尽量减少炉膛积碳。
四、特别注意事项
1、 燃料必须使用c6-8mm的纯木屑生物质颗粒,不要使用颗粒碎屑和杂志太多的颗粒燃料。加料时防止铁剑进入料箱!若由于燃料过差或有铁质物件进入料箱造成设备损坏将不属于保修范围;
2、 锅炉或其它使用设备的炉膛最好是负压,严禁正压过大。若正压过大,应该加装引风设备;
3、 运行时必须关闭料箱盖,以防挥霍。停炉时,一定要关闭隔料阀以防回火;
4、 若出现阻料和卡料现象时,(一般由于颗粒过长造成)用木棍来捅下即可,千万不要用铁丝、钢筋,以防卷入螺杆,造成螺杆损坏;
5、 火嘴清焦:在燃烧机工作一段时间后,在喷火嘴附近会产生结焦。若出现此现象,会严重影响燃烧机的运行。严重者会造成燃烧机损坏!因此要求定期检查和除焦。(建议3到7天检查一次)。
除焦方式:把燃烧机拆出使用设备,从火嘴处用木棒或铁棒轻轻敲打焦块,使其脱离气化室内胆。(注意除焦时不要伤及气化室内胆和过火通道)结焦和燃料有很大关系,建议使用纯木质燃料)
五、一般故障排除
1、 烟囱有黑烟排放——原因:送料太多,炉膛不能消化。处理办法:停止送料几分钟,观察烟囱正常排气后才开始正常送料;降低送料速度,以烟囱无黑烟排放为准;
2、 炉口有火星回弹——原因:使用设备系统积渣排风不畅或燃烧机出火嘴积碳堵塞。处理办法:清理疏通生产线转热系统积渣或清理燃烧机出火嘴积渣。一般8小时/工作日的情况下使用设备炉膛或管道转热系统积渣3个月清理疏通一次;
生物质颗粒燃料的原料不同,在相同燃烧机的一个小时里燃烧所需的量也是不同的。
各种松木、硬杂木(柞木、楸木、榆木等)为4500大卡/公斤;
软杂木(杨木、桦木、杉木等)为4300大卡/公斤。
秸秆颗粒的低位热值为3000~3800大卡/公,
豆杆、棉杆、花生壳等3800大卡/公斤;
玉米杆、油菜杆等3700大卡/公斤;
麦秆为3500大卡/公斤;
薯类秸秆为3400大卡/公斤;
稻杆为3000大卡/公斤。
而平模机器的优点在于耗能小,机动性大,适合小家庭式作坊,不合适搞厂搞企业的大规模运作。另外一点,虽然平模颗粒机结构优势,磨损少,但是产量较小,一般在300-3000公斤。所以想用一台机子来完成3吨以上的产量,可选用环模颗粒机,而这种情况***于玉米秸秆造粒,玉米秸秆容易压。其缺点在产量低,压力小,出料难,成型差。工作面如果加宽后,压辊和平模的磨损不均衡,达不到更大的产量。配件拆装繁琐、维护麻烦。
其次,环模颗粒机采用机械强迫式进料,高速旋转离心分布进入制粒室,通过刮刀来分布物料,喂料不均匀平模则采用物料自身重量垂直进入压制室,能够均匀喂料。环模压轮大小受模具直径限制平模则不限制,可以加大轴承空间。环模颗粒机属于高转速,物料排出时破损率高而平模颗粒机属于低转速,破损率相比之下比较低。环模颗粒机制出的物料难成型,适用于木屑、秸秆、草粉等物料平模颗粒机制出的物料粘性比较大,容易成型,比如豆粕、玉米。
生物质能就是所谓的破枝烂叶秸秆等等植物经过压缩而成的燃料。
优点:可持续性高,因为就是树枝树叶枯草秸秆,这些本来都是要烧荒烧掉的,现在做成燃料。
本来还有一个优点是成本低,但是,现在看来也不是很低。
燃烧可以更充分,简单来说就是产生更少的烟和粉尘。
缺点:燃烧设备比较贵。
含氢氧比重还是略大,简单来说就是燃值不太高,相对煤和油等化石能源来说。如果能把生物质能燃料做成机制炭反而变废为宝,极大的减少烧炭带来的污染问题,也能大大降低炭的价格,如果再进一步,就可以把制成的炭经过压合变成煤,极大降低煤炭污染问题,当然,成本比较高。
其实,生物质能燃料是折中办法
生物质能是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体,即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。它包括植物、动物和微生物。
生物质能的广义概念:生物质包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食物的动物及其生产的废弃物。有代表性的如农作物、农作物废弃物、木材、木材废弃物和动物粪便。
生物质能的狭义概念:生物质主要是指农林业生产过程中除粮食、果实以外的秸秆、树木等木质纤维素(简称木质素)、农产品加工业下脚料、农林废弃物及畜牧业生产过程中的禽畜粪便和废弃物等物质。特点:可再生、低污染、分布广泛。
生物质能的优点可分为以下几点
①生物质能可再生,生物质能根本就是来源于太阳能,而太阳能是无穷无尽的,并且通过植物的光合作用,将太阳能转化成化学能,然后储存在生物体内,因此只要确保植物光合作用顺畅进行,就能生产出源源不断的能量。所以说生物质能是可以再生的。
②环境污染小,通常生物质能中含有对环境有害物质的含量非常低,而在植物光合作用过程中,又吸收了大量的二氧化碳,减少了温室气体,并且释放氧气,因此,提倡生物质能的应用,一定程度上促进了大自然的碳循环,对自然界就要很大的益处。
③原料丰富。生物质能源资源丰富,分布广泛。根据世界自然基金会的预计,全球生物质能源潜在可利用量达350EJ/年(约合82.12 亿吨标准油,相当于2009年全球能源消耗量的73%)。
虽然说生物质能的优点如此突出,但是缺点也不是说没有的。
首先,生物质能的生产周期很长,依靠生物自己来获取能源,这个时间本来就不短,而且在后期加工处理中,经常是通过发酵提取等耗时耗力的手段来最终生成能源物质。样的生产效率远远比不上挖掘石油和采集天然气。
其次,生物质能的生产过程复杂,为什么这么说呢,就比如像生产乙醇,使用的是废弃的农作物进行发酵,首先要收购(最好是已经超过了保质期的)农作物,然后再将其放置于发酵罐中进行发酵,在这期间要实时监控发酵罐中的温湿度,发酵出来的原液还需进行多次过滤,提纯,最终才得到目标产物,这样看来,生产过程比单纯的采集天然气等传统的能源生产更加复杂。所以相应的资金投入就会大大增长。
还有,生物质能受地域限制,像一些农业并不太发达的地区,所能利用起来的生物质能就很少,相应的在该地区推广使用生物质能就困难重重,而且又想要在该地区用上生物质能,所需的运输成本也会大大提高。
总的来说,现在大面积推广生物质能还是有很大的困难,但相信在以后 科技 日益发展的情况下,像生物质能这类清洁能源一定会普及到千家万户的。
生物质能是可再生能源,并且最大的优势是变废为宝。如果不处理,秸秆废弃物和畜禽粪污会污染环境,处理好了,可以变成清洁能源以及有机肥。有机肥还田之后实现循环经济。缺点方面就是从经济性角度,如果没有补贴,还不足以实现盈利。当然主要还是因为环保意识以及环保处罚力度不足导致的。
常见的生物质发电技术有直燃发电、沼气发电、甲醇发电、生物质燃气发电技术等。目前,国内研究较多的是生物质直燃发电和生物质气化发电技术,对生物质混燃发电技术的应用研究有限。基于我国小火电数量多而污染重的特点,以及农村生物质本身来源广且数量大的特殊国情,本文先从技术和政策角度对生物质混燃发电技术进行讨论,然后分析生物质混燃发电的经济效益、环保效益和社会效益,后者更为重要。
1.1生物质直燃发电现状
生物质发电主要是利用农业、林业废弃物为原料,也可以将城市垃圾作为原料,采取直接燃烧的发电方式。如英国ELY秸秆直燃电站是目前世界上较大的秸秆直燃电厂,装机容量为3.8万kW,年耗秸秆约20万t。古巴政府与联合国发展组织等机构合作,预计投资1亿美元兴建以甘蔗渣为原料的环保电厂。我国直燃发电方面在南方地区有一定的规模。两广省份共有小型发电机组300余台,总装机容量800MW。生物质直接燃烧发电技术已比较成熟,由于生物质能源需要在大规模利用下才具有明显的经济效益,因而要求生物质资源集中、数量巨大、具有生产经济性。
1.2生物质气化发电现状
生物质气化发电是指生物质经热化学转化在气化炉中气化生成可燃气体,经过净化后驱动内燃机或小型燃气轮机发电。小型气化发电采用气化-内燃机(或燃气轮机)发电工艺,大规模的气化-燃气轮机联合循环发电系统作为先进的生物质气化发电技术,能耗比常规系统低,总体效率高于40%,但关键技术仍未成熟,尚处在示范和研究阶段。在气化发电技术方面,广州能源研究所在江苏镇江市丹徒经济技术开发区进行了4MW级生物质气化燃气-蒸汽整体联合循环发电示范项目的设计研究,并取得了一定成果。
1.3生物质混燃发电现状
生物质混燃发电技术在挪威、瑞典、芬兰和美国已得到应用。早在2003年美国生物质发电装机容量约达970万kW,占可再生能源发电装机容量的10%,发电量约占全国总发电量的1%。其中生物质混燃发电在美国生物质发电中的比重较大,混烧生物质燃料的份额大多占到3%~12%,预计还有更多的发电厂将可能采用此项技术。英国Fiddlersferry电厂的4台500MW机组,直接混燃压制的废木颗粒燃料、橄榄核等生物质,混燃比例为锅炉总输入热量的20%,每天消耗生物质约1500t,可使SO2排量下降10%,CO2排放量每年减少100万t。在我国生物质混燃发电技术应用不多,与发达国家相比还相距较远。但是该项技术可以减少CO2的净排放量,符合低碳经济的发展要求、符合削减温室气体的需要,具有很大的发展潜力。
在我国农村,农户土地分散导致秸秆收集难度较大,收集运输成本限制着秸秆的收集半径,加上秸秆种类复杂,若建立纯燃烧秸秆的电厂,难以保证原料的经济供应。掺烧生物质不失为一种更现实的解决方案,即把部分生物质和煤混燃,减少一部分耗煤。与生物质直燃发电相比,生物质混燃发电具有投资小、建设周期短、对原料价格易于控制等优势。从技术上看,混烧比纯烧具有更多的优越性:可以用秸秆等生物质替代一部分煤来发电,不必新建单位投资大、发电效率低的纯“秸秆”电厂。何张陈将混燃案例与气化案例作了比较,发现气化案例的发电成本要比混燃案例高,而且对生物质价格变化更敏感。兴化中科估计的单位装机容量投资约为丰县鑫源投资的11.3倍,约为宝应协鑫的1.4倍。混燃还可以提高秸秆等生物质的利用效率、缓解腐蚀问题、减少污染、简化基础设施。
2生物质混燃发电技术解析
由于我国小火电厂数量多并且污染大,与其废弃关闭,不如因地制宜的对一些小型燃煤电厂设备略加改造,利用生物质能发电。典型的生物质能发电厂设备规模小,装机容量<30MW;但是利用生物质混燃发电既可发挥现有煤粉燃烧发电的高效率,实现生物质的大量高效利用,而且对现役小型火电厂改造无需大量资金投资,凸显出生物质混燃发电的优越性,特别是生物质气化混烧发电通用性较强,对原有电站的影响比直接混烧发电对原有电站的影响小些。生物质锅炉按燃烧方式有层燃炉、流化床锅炉、悬浮燃烧锅炉等方案可供选择,对现役火电厂实施混燃技术改造,锅炉本体结构不需大的变化(主要改造锅炉燃烧设备)。改造主要涉及在已有燃料系统中进行生物质掺混,有以下3方式。
(1)在给煤机上游与煤混合,再一起制粉后喷入炉膛燃烧。
(2)采用专门的破碎装置进行生物质的切割或粉碎,然后在燃烧器上游混入煤粉气流中,或通过专设的生物质燃烧器喷入炉膛燃烧。
(3)将生物质在生物质气化炉中气化,产生的燃气直接通到锅炉中与煤混合燃烧。本文主要以第2种和第3种为研究对象。
技术上,生物质和煤混燃关键是生物质燃料的选择和积灰问题。燃料的选择可以通过管理手段并辅以掺混设备加以解决。下面主要讨论积灰问题。
生物质和煤混燃的可行性,在一定程度上受积灰的影响很大。不同燃料的积灰特性与多种因素相关,如灰的含量、飞灰的粒径分布、灰的组成和灰的流动性。积灰是必须考虑的重要因素,因为积灰对锅炉运行、锅炉效率、换热器表面的腐蚀和灰的最终利用都有重要影响。与煤相比,生物质(如秸秆)和煤混燃时,两种原料之间的相互作用会改变积灰的组成、降低颗粒的收集效率和灰的沉降速率。生物质灰中碱性成分(特别是碱金属K)含量也比较高,且主要以活性成分存在,从火焰中易挥发出来凝结在受热面上形成结渣和积灰,实际商业应用中生物质掺混比*高为15%,当掺比较小时,一般不会发生受热面灰污问题。国际和国内的经验均表明,生物质混燃发电在技术上没有大的障碍,技术上是完全可行的。