剖析雞糞循環(huán)流化鍋爐的設計和應用

摘 要：我國的雞糞循環(huán)流化床鍋爐最早在福建省光澤縣設計，2007年12月設計制造后投入使用，沒有達到預期的設計目標，2013年01月雞糞循環(huán)流化床鍋爐在福建省浦城縣再次設計后并投入使用，基本得到了預期的水平，雞糞循環(huán)流化床鍋爐設計和應用至今已有10多年的發(fā)展史，經(jīng)統(tǒng)計雞糞循環(huán)流化床鍋爐設計和應用方面研發(fā)了20多項實用新型及發(fā)明專利，這些科技成果如得到設計和應用，未來各類家禽糞便的污染問題將得到有效的解決。

關鍵詞：雞糞；循環(huán)流化床鍋爐；設計和應用

中圖分類號：TK6 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）17-0042-01

1 雞糞循環(huán)流化床鍋爐常見的問題

按照“雞糞+稻殼”為燃料設計的循環(huán)流化床運行后，常見的問題有：鍋爐給料環(huán)節(jié)問題、鍋爐結焦問題、鍋爐中心筒腐蝕問題、鍋爐負荷出力不足與積灰問題。

2 雞糞循環(huán)流化床鍋爐的給料環(huán)節(jié)問題

給料環(huán)節(jié)問題一般表現(xiàn)以下四個方面：雞糞燃料中的大塊雜物得不到有效的分離、鍋爐爐前的料倉堵料棚料、輸送燃料系統(tǒng)不穩(wěn)定、給料機故障頻率高。如何解決上述四個問題，首先，要了解“雞糞+稻殼”的燃料特性，這種燃料一般在養(yǎng)殖完成后，燃料分析后出來的特性為熱值低、水分高、雜物多、灰分多，所以要針對燃料的特性選取分選設備，首先要成功的解決雜物的分離，有效的設置振動分離的雜物篩選器，把石頭、磚塊等大塊雜物篩選出去，其次選用良好的破碎設備，把雞糞餅有效的破碎到合格的粒徑后進入料倉，可有效減少給料環(huán)節(jié)的故障，給料輸送系統(tǒng)要選擇穩(wěn)定可靠的設備，比如電源選擇雙回路的給料總電源，料倉要考慮防堵防棚料措施等等，這樣就解決了給料環(huán)節(jié)的系列問題，為鍋爐的安全穩(wěn)定運行提供好堅實的基礎。

3 雞糞循環(huán)流化床鍋爐結焦問題

3.1 雞糞循環(huán)流化床鍋爐爐床結焦問題

爐床結焦常見的原因就是超溫結焦，所以在設計過程就要了解燃料的灰熔點，因為燃料的灰熔點越低，就越容易結焦，而根據(jù)“雞糞+稻殼”的燃料特性，燃料的灰熔點一般在840℃左右，所以運行環(huán)節(jié)床溫的控制就必須控制≤830℃以內(nèi)，否則就很容易超溫后造成爐床結焦。再次是風帽選型問題，要符合燃料的特性，風帽孔徑太大，或太小都容易發(fā)生流化環(huán)節(jié)的問題，所以要根據(jù)料層進行計算后選擇合適的風帽及孔徑，方可保證運行的安全穩(wěn)定，鍋爐運行到中后期，可提高運行風量，不發(fā)生爐床結焦問題。

3.2 雞糞循環(huán)床鍋爐返料器結焦問題

鍋爐“雞糞+稻殼”的燃料水分一般為35～50%之間，這種高水分的燃料，如果考慮不周全，必然導致燃料后燃，所以爐膛的高度、二次風的壓頭、旋風分離器是關鍵性的三個設計指標，有效的爐膛高度可以保證燃料在爐膛內(nèi)燃燒有足夠的時間，二次風的壓頭確保燃燒擾動及充足的氧量；如設計為絕熱的旋風分離器，無法將返料中的熱量吸收，導致旋風筒內(nèi)溫度超溫后返料器內(nèi)掛焦，焦塊掉落后無法正常返料，被迫停運鍋爐，可以設計為汽冷式分離器，分離器的錐段要有合適坡度（≥60），防止雞糞返料灰的粘結性而產(chǎn)生掛焦現(xiàn)象，充分考慮爐膛的高度（≥40米）或者比常規(guī)的燃煤鍋爐增高7-8米、二次風壓頭、分離器選型是關鍵性指標，可有效地避免返料器結焦問題。

4 雞糞循環(huán)床鍋爐中心筒腐蝕問題

解決鍋爐中心筒腐蝕磨損問題，首先燃料特性分析要準確，再次是運行中煙溫參數(shù)及煙氣流速問題，“雞糞+稻殼”的燃料特性分析中體現(xiàn)的數(shù)據(jù)一般為低硫的特性，而運行的煙氣飛灰的含量則為堿性，燃燒的灰渣也是堿性，這是為什么呢？主要是“雞糞+稻殼”的燃料中有幫助雞消化吸收的碳酸鈣粉，在爐內(nèi)燃燒高溫分解后能有效的進行爐內(nèi)脫硫，繼而使得煙氣中的飛灰和燃燒后的爐渣為堿性，所以設計中心筒的材質(zhì)（Cr25Ni20Si）要考慮耐水分、耐堿性的材質(zhì)，這也是雞糞循環(huán)床鍋爐煙氣中二氧化硫含量偏低的主要原因。考慮煙氣流速和運行中分離器出口的煙氣的溫度就是材質(zhì)要具備合適的厚度及耐溫性能（310S），這樣就可以確保鍋爐中心筒的材質(zhì)選取得當，避免腐蝕等問題。

5 鍋爐負荷出力不足與積灰問題

出力不足一般是設計的受熱面不足，再次鍋爐受熱面積灰后導致鍋爐出力不足，所以鍋爐設計的性能參數(shù)非常關鍵，計算要精確，訂貨環(huán)節(jié)及合同主要考核要點，可將鍋爐出力滿負荷作為考核重要指標，避免設計受熱面的布置的不足，導致鍋爐出力不足。尾部煙道積灰一般發(fā)生的部位為過熱器及空預器，這些地方設計的環(huán)節(jié)可以適當加大間距的布置，吹灰器的選型要選用合適吹灰方式，再次是過熱器的結構及空預器的結構要全盤考慮，如果場地許可，可以水平臥式布置，能確保吹灰過程中結塊掉落到煙道底部，不產(chǎn)生下層受熱面的惡性積灰，二次風的冷端可以考慮較大的管徑和間距（≥300mm），預熱器管選材質(zhì)為304不銹鋼等等，否則積灰問題得不到解決，鍋爐的負荷出力不足和運行周期都將受到較大的影響。

6 建議

解決雞糞循環(huán)流化床鍋爐常見的問題建議如下：（1）鍋爐燃料調(diào)研分析到位。（2）風帽和中心筒材質(zhì)選型也很關鍵。（3）受熱面布置及吹灰器研究至關重要。（4）技能培訓環(huán)節(jié)常抓不懈。（5）將雞糞循環(huán)流化床鍋爐的發(fā)明專利等轉(zhuǎn)化為設計和應用。

參考文獻

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