膜式壁爐膛式熱能中心——節(jié)能、環(huán)保、不堵灰

   2～3年運(yùn)行節(jié)省的電費(fèi)可以收回?zé)崮苤行耐顿Y費(fèi)用（與傳統(tǒng)熱能中心比較）

1. 膜式壁爐膛式熱能中心組成

1.往復(fù)爐排燃燒裝置2.膜式壁主爐膛3.鍋筒4.第二膜式壁爐膛

5.余熱導(dǎo)熱油對(duì)流區(qū)  6.空氣調(diào)節(jié)門  7.煙道調(diào)節(jié)門  8.蒸汽對(duì)流區(qū)9.一極除塵

10.煙氣混合室11.二級(jí)除塵12.汽氣換熱器  13.熱力除氧器14.軟水箱

15.水處理設(shè)備16.引風(fēng)機(jī)

   膜式壁爐膛式熱能中心是在往復(fù)爐排的上方設(shè)計(jì)產(chǎn)蒸汽的膜式壁，采用燃生物質(zhì)鍋爐常用的“M”型煙氣流程。在對(duì)流區(qū)分為導(dǎo)熱油對(duì)流管區(qū)、水汽對(duì)流管區(qū)及熱煙氣3路，此3路煙氣以控制導(dǎo)熱油產(chǎn)熱量為主進(jìn)行調(diào)節(jié)，在保證導(dǎo)熱油熱功率滿足生產(chǎn)需求的前提下，來合理分配蒸汽用量。

2. 人造板行業(yè)的用熱特點(diǎn)

以年產(chǎn)20萬(wàn)～25萬(wàn)m³中密度纖維板的用熱為例，介紹密度板行業(yè)的熱能中心的熱介質(zhì)參數(shù)特點(diǎn)。

表1（以年產(chǎn)20萬(wàn)～25萬(wàn)m³中密度纖維板的用熱為例）

      3種熱介質(zhì)的用熱量比例為：蒸汽38.5% （含熱磨機(jī)用汽26%）、導(dǎo)熱油9.5%　、熱煙氣52%。

   蒸汽設(shè)計(jì)參數(shù)為P=1.6MPa  Q=28t/h，

   導(dǎo)熱油設(shè)計(jì)參數(shù)為P=1.0MPa  Q=4.65MW（油出口溫度280℃），

   熱煙氣設(shè)計(jì)參數(shù)為Q=25.5MW (350℃煙溫送干燥風(fēng)機(jī)）。

3. 膜式壁爐膛式熱能中心----三種熱介質(zhì)裝機(jī)功率參數(shù)

表2  （以年產(chǎn)20萬(wàn)～25萬(wàn)m³中密度纖維板的用熱為例）

4. 膜式壁爐膛式熱能中心的特點(diǎn)

1）膜式壁爐膛直接產(chǎn)生蒸汽，無需用熱油二次轉(zhuǎn)換來產(chǎn)生蒸汽，不需要配蒸汽發(fā)生器，少了蒸汽發(fā)生器的二次循環(huán)泵，總體設(shè)備占地面積小。

2）熱油設(shè)計(jì)只為必需要的設(shè)備供熱，熱功率較小，熱油系統(tǒng)油管徑小，用油量少，循環(huán)油泵功率也小，省油也省電。

3）膜式壁爐膛采用典型的燃生物質(zhì)鍋爐“M”型結(jié)構(gòu)，能控制燃燒時(shí)間和爐膛出口溫度，***大限度地控制有害氣體的產(chǎn)生；第二豎井燃盡室不僅降低了煙氣溫度，固化了煙氣中的灰粒，且在下部的180°的轉(zhuǎn)向室中，沉降了70%的大顆?；覊m，避免了后部對(duì)流管易堵灰現(xiàn)象。

4）爐膛前后拱為水管水冷支吊結(jié)構(gòu)，拱成型后，穩(wěn)固耐用。

5）整體設(shè)備占地面積小，可露天布置。

6）總體設(shè)備裝機(jī)電功率小。

7）膜式壁吸熱量隨著熱負(fù)荷的加大而增加，因此總的產(chǎn)汽量會(huì)多于設(shè)備用汽量，如將此蒸汽排空，就會(huì)造成熱能的浪費(fèi)，因此在后部干燥風(fēng)機(jī)前必需配置一汽氣換熱器，將多余的蒸汽轉(zhuǎn)化為熱風(fēng)進(jìn)入干燥管道，冷凝水回軟水箱或熱力除氧器，此過程靠鍋筒內(nèi)汽壓完成，不額外增加電耗。

8）在蒸汽管線上必需配有控制壓力的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，制度將多余的蒸汽送往汽氣換熱器，以確保鍋筒的壓力在設(shè)定范圍內(nèi)。

5. 膜式壁熱能中心的優(yōu)點(diǎn)——節(jié)能、環(huán)保、不堵灰

5.1 節(jié)能

節(jié)能包括兩方面：一是燃料燃燒及熱能利用效率方面的節(jié)能；二是設(shè)備裝機(jī)總功率方面的節(jié)能。

5.1.1 燃料燃燒及熱能利用效率高

   生物質(zhì)燃料在其燃燒過程中，配風(fēng)不合理及燃燒時(shí)間不夠，均會(huì)導(dǎo)致不完全燃燒損失。由于生物質(zhì)固體燃料與煤的成分不同，因此燃燒過程也不一樣。

  生物質(zhì)固體燃料與煤的成分

從表可以看出，生物質(zhì)燃料有如下特點(diǎn)：

（1）含碳量少，燃料熱值低。

（2）含氫稍多，揮發(fā)分多。生物質(zhì)燃料中的碳多與氫結(jié)合成低分子的碳?xì)浠衔?，遇熱分解析出揮發(fā)物，所以易引燃。燃燒初期揮發(fā)析出量較大，必須配風(fēng)合理，并確保燃燒環(huán)境有足夠的溫度，才能完全燃燒。如配風(fēng)不合理，爐溫不夠，易產(chǎn)生鑲黑邊的火焰，形成不完全燃燒，并冒黑煙。

（3）生物質(zhì)燃料含氧量多，易燃，燃燒時(shí)消耗空氣量少。

（4）含硫量低，煙氣中含硫量少。

（5）含灰分少，且密度小，易被風(fēng)吹起，帶到后部受熱面。

（6）密度小，質(zhì)地疏松，易燃燒和燃盡，灰燼中殘留的碳量少，固體未完全燃燒損失小。

針對(duì)以上特點(diǎn)，在燃燒裝置設(shè)計(jì)與配風(fēng)上常鍋?zhàn)龅揭韵聝牲c(diǎn)：

a) 選用合適的往復(fù)爐排，設(shè)計(jì)足夠的燃燒容積。

燃料在爐排上燃燒時(shí)，大塊的爐排片可將較厚（300mm左右）的燃料推移翻滾前行，達(dá)到強(qiáng)化通風(fēng)和燃燒的效果。

爐排面積熱負(fù)荷取值為600～750KW/m²（510,000～650,000Kcal/h m³）；

從燃燒開始到被降溫到850℃的時(shí)間要求≥5.8s，保證燃燒完全，并***大限度地減少NO_x等有害氣體的排放, 大的燃燒空間保證了足夠的燃燒時(shí)間。

   爐膛的容積熱負(fù)荷設(shè)計(jì)值取100～140KW/m³（86,000～120,000Kcal/m³）。

b) 合理的配風(fēng),，實(shí)現(xiàn)分級(jí)燃燒

    配風(fēng)分一次風(fēng)和二次風(fēng)，一次風(fēng)從爐排下供給，二次風(fēng)從爐排上供給。

生物質(zhì)燃料的理論供氣量為4～5m³/kg，過量空氣系數(shù)取1.4 左右。其中二次風(fēng)的比例為30%～40%，有的秸稈燃料取50%；二次風(fēng)進(jìn)爐膛的位置在爐膛前、后拱的高溫喉口處，此處前后距離短，二次風(fēng)易穿透，能較均勻地將空氣補(bǔ)充給揮發(fā)分氣體，滿足高效燃燒。

二次風(fēng)補(bǔ)入爐膛的速度取60m/s 左右，保證充分均勻地將空氣與可燃性氣體混合，達(dá)到燃盡的效果。

5.1.2 設(shè)備裝機(jī)功率小

   蒸汽、熱油、熱煙風(fēng)是人造板企業(yè)必須的3種熱介質(zhì)，但每種熱介質(zhì)用熱的比例大小不同，表1中密度纖維板生產(chǎn)中用熱比例為蒸汽38.5%、導(dǎo)熱油9.5%、熱煙氣52%。從上面表2可以看出膜式壁熱能中心的裝機(jī)功率***小，用戶可以自行比較。

5.2 環(huán)保

    鍋爐燃燒排放的有害氣體主要有CO 、SO₂、NO_X 、二惡英等，通過二次配風(fēng)，分級(jí)燃燒，做大爐膛幾何尺寸及受熱面，降低爐膛內(nèi)總的溫度場(chǎng)的溫度，延長(zhǎng)爐膛內(nèi)的固體顆粒和揮發(fā)份的燃燒時(shí)間，來達(dá)到***大限度的燃盡及控制有害氣體產(chǎn)生的效果。

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