生物质流化床气化炉(流化床生物质锅炉)

海潮机械 2023-01-21 15:32 编辑:admin 115阅读

1. 流化床生物质锅炉

启动方法如下

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首先启动引风机(使炉膛产生负压,它主要调节锅炉内部压力,使其内部保持负压状态)

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其次打开罗茨风机(返料风机)(建立返料系统,他能使流化中的未燃尽物料,在分离器分离后,通过返料风机再次送到锅炉内部燃烧)

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再启动一次风机(主要调节燃烧料层的温度和压力,同时也能调节锅炉内部的压力)

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最后启动二次风机(作用体现在燃烧方面,它能增加过量空气系数也就是氧含量,为燃烧提供足够的氧气,而且外形基本和一次风机一样)

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按顺序启动引风机、罗茨风机、一次风机、二次风机

2. 循环流化床气化炉

答:在流化床气化炉中,采用气化反应性高的燃料(如褐煤),粒度在3~5mm左右,由于粒度小,再加上沸腾床较强的传热能力,因而煤料人炉的瞬间即被加热到炉内温度,几乎同时进行着水分的蒸发、挥发分的分解、焦油的裂化、碳的燃烧与气化过程。有的煤粒来不及热解并与气化剂反应就已经开始熔融,熔融的煤粒黏性强,可以与其他粒子接触形成更大粒子,有可能出现结焦而破坏床层的正常流化,因而沸腾床内温度不能太高。由于加入气化炉的燃料粒径分布比较分散,而且随气化反应的进行,燃料颗粒直径不断减小,则其对应的自由沉降速度相应减小。当其对应的自由沉降速度减小到小于操作的气流速度时,燃料颗粒即被带出。

3. 生物质流化床气化炉设计

燃煤气化采暖炉原理是:将固体燃料放在炉排上进行火床燃烧的炉膛称为层燃炉,又称火床炉;利用空气流使煤粒高速旋转并强烈火烧的圆筒形炉膛称为旋风炉。固体粒子经与气体或液体接触而转变为类似流体状态的过程,称为流化过程。

流化过程用于燃料燃烧,即为流化燃烧,其炉子称为流化床锅炉.炉膛容积热负荷是单位炉膛容积中每单位时间内释放的热量。在锅炉技术中常用炉膛容积热负荷来衡量炉膛大小是否恰当。

4. 生物质流化床气化炉的类型

  生物质气化有多种形式。如果按气化介质分,可分为使用气化介质和不使用气化介质,其中使用气化介质的技术又分为干馏气化、空气气化、氧气气化等。目前应用最广泛的是空气气化。如果按产气的用途来分,可分为生物质气化供气技术、供热技术、发电技术和合成化学品技术等。目前各种技术的实际应用都在进行,生物质气化供气技术由于技术起点低,投资少适合我国农村大力发展。  空气气化技术直接以空气为气化剂,气化效率高,是目前应用最广,也是所有气化技术中最简单、最经济的一种。富氧气化使用富氧气体作为气化剂,反应温度高,反应速度快,可得到焦油含量低,但成本高。水蒸气气化是一水蒸气作为气化剂,燃气质量好,氢气含量高,产生的也是中热值气。氢气气化是由氢气同碳及水发生反应生成大量的甲烷的过程,其反应条件苛刻,需要在高温高压且具有氢源的条件下进行,可产生热值为22260-26040kjm³之间的高热值气。干馏气化不使用气化介质,产生固定碳、焦油与可燃气。  气化炉是生物质气化系统中的核心设备,生物质在气化炉内进行气化反应,生成可燃气。生物质气化炉可分为固定床气化炉和流化床气化炉两种类型,而固定床气化炉和流化床气化炉又都是多种不同形式的,如图所示。  固定床气化炉分为下吸式气化炉、横吸式气化炉和开心式气化炉。  在下吸式气化炉中,气流是向下流动的,通过炉栅进入外腔。原料由上部加入,依靠重力下落。经过干燥区后水分蒸发,在裂解区分解出的二氧化碳、一氧化碳、氢气、焦油等热气流向下流经气化区。在气化区发生氧化还原反应。同时由于氧化区的温度高,焦油在通过该区时发生裂解,变为可燃气体。  炉内运行温度在400~1200℃左右,燃气从反应层下部吸出,灰渣从底部排出。下吸式固定床气化工作温度,生产的气体成分相对稳定;可燃气中焦油含量较少。但可燃气中灰分含量较多,出炉可燃气温度高,炉内热效率低。  在上吸式气化炉的气流流动方向与物料运行方向相反。物料由气化炉顶部加入,气化剂由炉底进入气化炉,产出的燃气通过气化炉内的各个反应区,从气化炉上部排出。向下流动的生物质原料被向上流动的热气体烘干脱去水分,干生物质进去裂解区后得到更多的热量,发生裂解反应。  产生的炭进入还原区,与氧化区产生的热气体发生还原反应,生产一氧化碳和氢气等可燃气体。上吸式气化炉生产的可燃气直接作为锅炉或加热炉的燃料气或向系统提供工艺热源。该种炉型主要应用于欧洲和东南亚国家。上吸式气化炉有一个突出的缺点,就是在裂解区生成的焦油没有通过气化区而直接混入可燃气体排出,这样产出的气体中焦油含量高,且不易净化。  开心式固定床气化炉的结构与气化原理与下吸式固定床气化炉相类似,是下吸式气化炉的一种特别形式。开心式固定床气化炉时我国研制出的,主要用于稻壳气化,已投入商业运行多年。  生物质流化床气化的研究起步比较晚。  流化床气化在吹入的气化剂作用下,物料颗粒、砂子、气化介质充分接触,受热均匀,在炉内呈“沸腾”状态,因此又叫沸腾床,反应温度一般为750~850℃。流化床气化炉有一个热砂床,生物质的燃烧和气化反应都在热砂床上进行。  气化反应随度快,产气率高。与固定床相比,流化床没有炉栅,一个简单的流化床由燃烧室、布风板组成,气化剂通过布风板进入流化床反应器中。按气化器结构和气化过程,可将流化床分为鼓泡流化床和循环流化床。流化床气化反应速度快,产气量大,燃气热值高焦油含量低,是唯一在恒温床上反应的气化炉,原料适应性广,可大规模利用。  但可燃气中灰分含量较多,结构比较复杂。按气化炉结构和气化过程可将流化床气化炉分为单床气化炉、双床气化炉、循环流化床气化炉及携带床气化炉四种类型。  生物质气化技术的多样性决定了其应用类别的多样性不同的气化炉,不同的工艺最终的用途都不用;同一气化设备选用不同的物料,不同的工艺最终用途也不同。因此不同地区,不同条件,选用不同的气化设备。生物质气化技术的基本应用方式主要有四个方面,即用于供热、用于发电、用于供气、用于化学品合成。

5. 生物质流化床气化炉粒径

流化床气化炉分层是一种不正常的状态,当床料筛分较宽、平均粒径左右的颗粒较小时,细小的颗粒被吹到床层上部,较大的颗粒沉积在下部,形成分层现象,即细微的颗粒达到流态化,而粗颗粒仍然处于固定床阶段。在气化过程中这种现象容易造成结渣。

产生分层的原因与粒径粒度分布有关,在使用粒径不合理的辅助流化介质时也容易产生分层。

6. 生物质流化床气化炉耐火材料修补

电厂是指将某种形式的原始能转化为电能以供固定设施或运输用电的动力厂,例如火力、水力、蒸汽、柴油或核能发电厂等。用到耐火材料最多的有这些设备例如电厂烟囱里面会用到轻质耐酸砖,耐酸胶泥,轻质耐酸浇注料,配套的循环流化床锅炉里面用的耐火材料比较多,大致有 耐磨浇注料 耐火砖 耐磨可塑料,都是以耐磨系列为主的材料。

还有电厂的管道需要做外层保温用硅酸铝保温棉或者是 岩棉等保温材料,其他还有一些小设备需要用耐火材料,电厂也是耐火材料下游使用企业的大客源