燃烧稻壳锅炉特性介绍

燃烧稻壳锅炉特性介绍

一、引言

随着社会对能源需求的日益增长，作为主要能源来源的化石燃料却迅速地减少。因此，寻找一种可再生的替代能源，成为社会普遍关注的焦点。生物质能是一种理想的可再生能源，它来源广泛，每年都有大量的工业，农业及森林废弃物产出。在目前世界的能源消耗中，生物质能消耗占世界总能耗的14%，仅次于石油、煤炭和天然气，位居第四位。而在发展中国家，生物质能(主要是玉米、小麦水稻秸秆、稻壳、稻草、木质类等)占较大的比重，达到50%以上。据统计全球生物质能占可再生能源资源35%,在可再生资源中位居首位。1996年的我国生物质产量(主要是农作物秸杆)7.05亿吨,而当年利用量不足30%，这说明我国生物质能的利用潜力还很大。

利用生物质能发电是生物质利用的一种重要方式之一。瑞典和丹麦的大城市都是利用生物质，通过热电联产的方式进行区域集中供热的。生物质与化石燃料相比，具有以下优点：1、可再生性；2、低污染性： SOx、NOx排放浓度低；3、生物质作为燃料时，在生长周期内，对大气的二氧化碳净排放量近似于零，可有效地减轻温室效应。

锅炉燃烧稻壳环保特性优越，排放满足国家标准；炉内换热均匀，热回收效率高，运行稳定。基于锅炉燃烧稻壳所具有的上述优点，人们自然将目光转向采用燃烧稻壳技术来利用生物质能源。稻壳是一种轻质、多灰、灰熔点较高、中等热值、天然粒度均一的燃料，适合采用卧式链条锅炉燃烧稻壳方式进行热能综合利用。

二、稻壳的基本燃烧特性

稻壳比较坚硬。稻壳的着火燃烧温度在300-400℃左右，挥发分含量高，挥发分析出和着火迅速，燃烧主要集中在挥发分的气相燃烧，固定碳的燃尽性能较差。稻壳的灰成分主要以二氧化硅为主，灰中的二氧化硅含量可以达到90%以上，所形成的灰粒较硬，因此，稻壳输送过程中以及燃烧后的灰输送时，对管壁的磨损强烈，在炉膛内和尾部烟道中的受热面要着重考虑防磨问题。(合理的烟气流速，是解决稻壳在炉内燃烧磨损问题的关键。)

稻壳在马弗炉不同温度下燃烧后形成灰的状态。在低温状态下，稻壳灰成白色，温度高于800℃以上，稻壳灰成黑色，这是因为在不同的温度下，稻壳灰的成分发生了变化。

稻壳在马弗炉中燃烧后灰的形态

表1为某地稻壳的基本物性参数和元素分析，从表中成份和物理特性可以看出，稻壳属于轻质、多灰和中等热值、天然粒度均一的燃料，为了使得其燃烬需要较长时间，同时燃烧温度应控制在500-850度 。

表1稻壳基本物性参数 名称 单位 数值 粒径范围 mm 0-10 当量平均粒径 mm 1.6 自然堆积密度 kg/m3 123 3真实密度 kg/m 500 收到基 Car Har Oar Nar Sar Mar Aar Vdaf Qnet,ar 表2稻壳元素分析 单位 % % % % % % % % kcal/kg 数值 36.6 4.59 31.92 1.88 0.09 8 16.92 51.98 3200

三、稻壳在卧式链条锅炉中的燃烧特性

对于100%燃烧稻壳，由于其成灰特性限制，需要增加锅炉炉排转速。稻壳进入炉膛后在烟气的作用下，稻壳在炉膛中表现出非常好沸腾燃烧，首先稻壳会迅速向上移动和翻滚，在这个过程中，稻壳完成挥发分的析出和快速燃烧，同时，固定碳开始燃烧。因此，稻壳在炉膛中的燃烧主要集中在给料点的上部，大部分热量在炉膛的中上部区域释放，通过真空缺氧沸腾燃烧法的作用，可以使炉膛的温度分布趋于均匀、这样形成一个炉内均匀分布的温度环境：

四.卧式链条锅炉具体燃烧特点如下

1、稻壳灰成分主要是二氧化硅，其灰熔点温度比较高，可以达到1200℃以上，在正常燃烧温度下(炉膛内的温度维持在500-700℃)，稻壳燃烧不会产生结焦的问题。

2、置换燃烧稻壳可以实现炉内稳定的燃烧温度，这对于稻壳挥发份在炉膛中快速燃烧和固定碳的燃尽是非常有利的。稻壳在卧式链条锅炉实验台上的实际燃烧实验表明，稻壳燃烧后的飞灰含碳量小于7%。燃烧效率可以达到98%以上。

3、稻壳的灰成分主要是二氧化硅，灰粒较硬，因此，稻壳对管壁的磨损的磨损问题要着重进行考虑。除了常规的锅炉防磨措施之外，在对锅炉尾部的烟气流速的选择上要特别慎重，合理的烟气流速，是解决稻壳在炉内燃烧磨损问题的关键。

4、由于燃烧稻壳燃烧方式特有的优势，生物质能作为燃料适应性非常广，因此，卧式链条燃煤锅炉可以单独燃烧稻壳，也可以单独燃烧煤，同时二者也可以实现不同比例的混烧。

5、此外，稻壳燃烧后的烟气排放满足国家的环保标准。稻壳燃烧后的灰渣可以加以综合利用。

中国科技大学工程热物理研究所采用卧式链条燃煤锅炉进行了纯烧稻壳的试验，这套装置原是针对燃煤进行设计的，实验条件：燃烧温度700℃，速度6－8m/h，稻壳采用皮带运输进入，飞灰含碳量6－7％左右。试验结果表明：稻壳在卧式链条燃煤锅炉中燃烧稳定并具有良好的燃尽性能。炉膛温度分布基本均匀，但是床面温度偏低，炉膛中上部温度较高（750℃左右），炉膛出口温度中等（700℃左右）。同时表明，稻壳在卧式链条燃煤锅炉中燃烧或者与煤燃烧、对锅炉的负荷参数影响较小。

技术服务项目建议书

一、 项目背景

卧式链条锅炉直接燃烧稻壳和稻壳燃料卧式链条锅炉炉排传动调速装置，技术来源于我国能源资源相对贫乏，长期能源供应将面临严重短缺。到21世纪初期我国能源缺口量将超过1亿吨标准煤，2030年约为2.5亿吨标准煤到2050年约为4.6亿吨标准煤。但我国的能源缺口在逐年增大进口依赖度将逐年扩大，是我国未来能源安全最主要问题，节能降耗刻不容缓，由此丁家成先生开始思考是否用可再生资源代替煤燃烧产生生产动力。通过使用稻壳代替煤直接用于锅炉燃烧实验，最终实现了完全使用稻壳代替煤并产生燃烧煤相当的蒸汽量的效果。丁家成先生为此申请了非职务发明实用新型专利并获得了国家专利局受理.

二、技术优势

根据最新文献检索，目前国家稻壳燃烧技术可分成为三类。一类是专门设计的稻壳燃烧锅炉供热或发电如：济南国力集团，武汉天元锅炉厂，中科院广州能源所等；另一类是把稻壳加工成稻壳棒，与其他燃料一起燃烧；再就是利用现有的卧式链条锅炉直接燃烧稻壳技术。第一类技术比较完善，但需要新增设备和大量投资。第二类由于需要对稻壳加工成本增加。第三类普通工业锅炉直接燃烧稻壳则有投资少见效快效果好等优点，受到现有用户的欢迎。

三、技术特点

1. 节约能源、节省用电、降低环境污染； 2. 延长锅炉设备的使用寿命；

3. 减少锅炉的使用时间（指正常生产同燃煤相比）； 4. 采用真空缺氧沸腾燃烧法，提高稻壳热值（5400大卡），使其能量与烟煤同等，既：一吨稻壳≤吨煤的能量；

5. 提高锅炉的产汽量20%； 6. 可降低燃料成本（同烟煤比）；

7. 不改变锅炉本体，不改变燃煤功能。

四、 服务对象

本项技术目前主要应用于卧式链条锅炉，已应用在2、4、6.5、8、10、20、35吨工业锅炉。这类锅炉广泛应用于食品、酿造、医药、化肥、纺织等行业。有些城区企业因环保等社会效益，有利于提升企业的社会形象

五、 服务方式

目前主要通过技术服务收取技术服务费和承包实施企业的锅炉车间两种方式。

目前的做法是实施企业按照燃煤供汽燃料成本的80%同技术服务方（即本公司）结算，如贵厂企业年耗煤1千吨，市场价格480元，总燃料成本48万元，

80%既38.4万元支付给我公司，此费用包括稻壳原料、稻壳燃烧和稻壳灰处理以及环境卫生等全方位的技术服务。实施企业获得的商业价值包括燃煤节能成本的20%即10.4万元，同时又节约了电费。我方的收益来源于稻壳燃烧所节约的成本。而锅炉车间的管理仍然由实施企业负责，我公司在工作中对甲方员工的工作进行考评，并通报给甲方。也可根据协商，实行一揽子承包，即有关人员的工资福利等费用也可由实施企业支付我公司，我公司保证全额发放给有关人员，并承诺：根据燃烧稻壳科技技术含量的不断进步，我公司也将逐步提高管理水平。

服 务 承 诺

1. 免费为企业能源管理提供咨询服务； 2. 免费为项目技术提供咨询服务；

3. 免费为节能降耗后的企业提供最新科技技术支持； 4. 提供技改后锅炉就地化技术服务； 5. 提供24小时服务；

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/p4hh.html