對生物質(zhì)熱水鍋爐灰渣含碳量居高不下、排煙溫度高、帶負荷能力不強等燃燒結(jié)構(gòu)存在的問題進行了診斷,得出了如下結(jié)論:
1.燃料水分大
由于燃料水分大(大于45%),發(fā)熱量低,為6270kj/kg,當(dāng)鍋爐帶到高負荷時,生物質(zhì)鍋爐內(nèi)就會形成水蒸氣釋放吸熱,然后才是燃燒放熱的過程。并以生物質(zhì)鍋爐頻繁的冒正壓的形式反映出來。生物質(zhì)鍋爐里大量的水蒸氣降低了爐膛溫度,加入的氧在水蒸氣的環(huán)繞下,形成屏障,難以與火焰進行充分混合。以致燃燒缺氧,如果彌補這部分氧量,就要加大風(fēng)量。風(fēng)量加大了,勢必造成煙氣量增大、煙氣流速增加。爐內(nèi)穿透火焰的煙氣就會快速流動,以至于影響了生物質(zhì)鍋爐的穩(wěn)定燃燒,造成爐內(nèi)燃燒時間不夠,大量可燃物逸出,大量煙氣損失。
2.燃燒灰分高
燃料灰分高(大于30%),燃燒時的灰分阻礙著燃料與氧的結(jié)合,如果達到氧與燃料的快速結(jié)合,就得提高一次風(fēng)的穿透能力。一次風(fēng)過量的增加就破壞了生物質(zhì)床層燃燒的基本特點。一次風(fēng)的提升,也限制了二次風(fēng)的加入。因為大量的一次風(fēng)穿透料層組成了燃燒工況,氧量就已經(jīng)足夠了。再依照一、二次風(fēng)的配風(fēng)率加入二次風(fēng),勢必會造成燃燒區(qū)域過氧燃燒,以至于使?fàn)t膛溫度降低。沒有較高的爐膛溫度,就不能建立起高強度爐內(nèi)燃燒,自然就產(chǎn)生了不完全燃燒。
3.爐排振動時冒正壓
(1)由于燃料熱值低,構(gòu)建生物質(zhì)鍋爐燃燒工況、滿足爐膛容積熱負荷就需要較多的燃料。超過設(shè)計厚度的燃料堆積在爐排上,容易結(jié)焦,尤其是燃燒玉米芯等強結(jié)焦性燃料時,爐排上的焦渣使一次風(fēng)不易穿透,當(dāng)爐排振動時,斷裂粉碎的焦渣瞬間迸放出大量可燃物質(zhì),立即與高溫火焰接觸燃燒,燃燒時的容積膨脹,形成了正壓。
(2)爐排振動時大量的水蒸氣逸放和灰渣的揚塵作用,造成生物質(zhì)鍋爐瞬間滅火,產(chǎn)生了爆燃現(xiàn)象。
4.布袋失去了濾灰作用
由于除塵器布袋大多下口撕裂,含塵煙氣短路、進入除塵器,改變了除塵器前后壓差,煙氣自由地從布袋通過,在落灰倉形成了很大的負壓,流速大于了灰塵顆粒的單位質(zhì)量,使得灰粒不能落入灰倉,而是在氣流的作用下,離開除塵器,進入了引風(fēng)機。
5.煙氣攜灰量增加
灰粒不能從下部排灰器排出,基本都經(jīng)過了上端布袋裂紋的空隙排走,大量含塵煙氣通過引風(fēng)機,加劇了葉輪磨損,降低了引風(fēng)機使用壽命,并且污染了環(huán)境。
6.改變了煙氣流速
煙氣穿過撕裂的布袋、煙氣阻力的降低,改變了除塵器前后壓差,布袋前的煙氣流速加快,改變了生物質(zhì)鍋爐燃燒狀況,使火焰上移,燃燒時間不夠,通常以過熱器二回程不完全燃燒產(chǎn)物的增加表現(xiàn)出來。
7.加速布袋的損壞
布袋噴吹錯誤的使用了雜用氣源,空氣里的水分和灰相遇,容易黏糊在布袋上面,加速布袋的損壞。
8.布袋燒壞
燃燒玉米芯產(chǎn)生的黏性含塵煙氣,在高的煙氣溫度下容易造成自燃,燒壞布袋。
9.爐排厚度
(1)現(xiàn)在的燃料基本是玉米秸稈、玉米皮和少量的玉米芯和樹皮。太多的輕質(zhì)燃料熱值低,養(yǎng)不起爐排厚度,蓄熱能力不夠,很難建立起爐膛容積熱負荷。一般負荷只能保持22MW左右。
(2)為了帶高負荷,只能大量增加燃料,超過了爐排的承受力,在有限的空間里燃燒時間不足,不完全燃燒就出現(xiàn)了,還會造成爐排結(jié)焦。
10.風(fēng)量配比
一次風(fēng)的使用大大超出了4:6的設(shè)計值,加強二次風(fēng),建立燃燒剛性,又使得區(qū)域燃燒過氧,爐膛溫度下降,出現(xiàn)典型的動力燃燒工況。尤其是前墻二次風(fēng)超過25%,就會出現(xiàn)輕質(zhì)燃料玉米皮落人渣井。只有想辦法保持高端的溫度才能使?fàn)t排高端著火,形成整床燃燒的態(tài)勢;只有相應(yīng)地擴大燃燒空間,才可能建立起有效的爐膛容積熱負荷。
利用下部點火風(fēng)增加爐排高端燃料的空隙率,利于干燥和燃燒。