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生物质成型燃料锅炉设计生物质压缩成型技术是将秸秆、稻壳、锯末和木屑等生物质废弃物,用机械加压的方法,压缩成具有一定形状、密度较大的固体成型燃料。
美国在20世纪30年代就开始研究压缩成型燃料及燃烧技术,并研制了螺旋压缩机及相应的燃烧设备;日本在20世纪30年代开始研究机械活塞式成型技术处理木材废弃物.1954年研制成棒状燃料成型机及相关的燃烧设备;70年代后期,西欧许多国家也开始重视……生物质压缩成型技术是将秸秆、稻壳、锯末和木屑等生物质废弃物，用机械加压的方法，压缩成具有一定形状、密度较大的固体成型燃料。
美国在20世纪30年代就开始研究压缩成型燃料及燃烧技术，并研制了螺旋压缩机及相应的燃烧设备；日本在20世纪30年代开始研究机械活塞式成型技术处理木材废弃物.1954年研制成棒状燃料成型机及相关的燃烧设备；70年代后期，西欧许多国家也开始重视压缩成型技术及燃烧技术的研究，各国先后有了各类成型机及配套的燃烧设备；20世纪80年代亚洲除日本外，泰国、印度、菲律宾、韩国、马来西亚已建了不少固化、碳化专业生产厂，并已研制出相关的燃烧设备。
到20世纪90年代日本、美国及欧洲一些国家生物质成型燃料燃烧设备已经定型，并形成了产业化，在加热、供暖、干燥、发电等领域已普遍推广应用。
1I型生物质成型燃料锅炉存在的问题生物质压缩成型技术是将秸秆、稻壳、锯末和木屑等生物质废弃物,用机械加压的方法,压缩成具有一定形状、密度较大的固体成型燃料。
美国在20世纪30年代就开始研究压缩成型燃料及燃烧技术,并研制了螺旋压缩机及相应的燃烧设备;日本在20世纪30年代开始研究机械活塞式成型技术处理木材废弃物.1954年研制成棒状燃料成型机及相关的燃烧设备;70年代后期,西欧许多国家也开始重视……1.1I型生物质成型燃料锅炉的结构布置I型生物质成型燃料锅炉采用双层炉排的下吸式燃烧结构，即在手烧炉排一定高度另加一道水冷却的钢管式炉排。
双层炉排的上炉门常开，作为投燃料与供应空气之用；中炉门用于调整下炉排上燃料的燃烧和清除灰渣，仅在点火及清渣时打开；下炉门用于排灰及供给少量空气，正常运行时微开，开度视下炉排上的燃烧情况而定。
( 安全管理 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改生物质锅炉的设计与开发(标准版)Safety management is an important part of production management. Safety and production are inthe implementation process生物质锅炉的设计与开发(标准版)通过对生物质颗粒燃烧机理以及燃煤锅炉燃生物质颗粒存在问题的技术分析，在原燃煤链条工业锅炉基础上，对锅炉结构进行技术改造，满足安全与节能的需要。
生物质能作为煤、石油、天然气以外的第四大能源，是一种既环保又可再生循环利用的洁净能源。
生物质是一种洁净的低碳燃料，其含硫和含氮量均较低，同时灰分含量份额也较小，所以燃烧后SO2、NOx和灰尘排放量比化石燃料都要小的多。
由于生物质的燃烧特性与燃煤相似，因此大部分生物质锅炉结构都与燃煤锅炉类似，层燃链条炉排依然是最主要的生物质燃烧装置。
1、生物质成型燃料及生物质颗粒的固化生物质燃料中较为经济的是生物质成型燃料，生物质成型颗粒就是利用秸秆、薪柴、植物果壳等农林废弃物，经粉碎—混合—挤压—烘干等工艺压制而成，可以制成粒状、棒状、块状等各种形状。
原料经挤压成型后，密度为0.8-1.4t/m3,能量密度与中质煤相当，燃烧特性显著改善、火力持久黑烟小，炉膛温度高，而且便于运输与储存。
用于生物质成型的方式主要有螺旋挤压式、活塞冲压式、环模滚压式等几种。
目前，国内生产的生物质成型机一般为螺旋挤压式，生产能力多为0.2-0.4t/h，电机功率7.5kw-18kw，电加热功率2-4kw，生产的成型燃料为棒状，直径为50-70mm，单位电耗70-100kw/h。
曲柄活塞冲压机通常不加热，成型密度偏低，容易松散。
《锅炉原理》课程设计示例说明课程设计示例1.设计任务书2. 原始资料锅炉型式：带有屏式过热器的汽包锅炉额定蒸发量：D＝220t/h过热器温度：t＝540℃过热器压力：p gr＝100kgf/cm2（表压）给水温度：t gs＝215℃热空气温度：t rk＝400℃排烟温度：θ＝130℃冷空气温度：t lk＝30℃设计煤种：某无烟煤，成分如下，C y=63%，H y＝1.938%，O y＝2.16%，N y＝0.555%，S y＝0.62%，A y＝22.017%，W y＝9.71%，Q y d＝22558kJ/kg制粉系统：本锅炉采用钢球磨煤机中间贮仓式热风送粉系统锅炉给定参数：给水温度：t gs＝215℃，锅炉负荷：D＝220t/h，过热蒸汽压力：p gr＝100kgf/cm2（表压），过热蒸汽温度：t gr＝540℃汽包工作压力：p=112 kgf/cm2（绝对）3.改烧煤种的元素分析数据校核和煤种判别3.1 改烧煤种数据C y=66.70%，H y＝3.20%，O y＝2.10%，N y＝1.25%，S y＝2.47%，A y=17.97%，W y＝6.31%，V r=9.41%，Q y d＝25191kJ/kgt1=1190℃，t2=1340℃，t3=1450℃，K km=1.63.2 元素成分校核C y＋H y＋O y＋N y＋S y＋A y＋W y＝66.7＋3.2＋2.1＋1.25＋2.47＋17.97＋6.31=100.00%，元素分析正确。
3.3 发热量计算应用基低位发热量Q y dw′＝339C y＋1030H y-109（O y-S y-25W y 3.4 煤种判别V r=？<10%，煤种为无烟煤S y zs＝4187S y/ Q y dwA y zs＝4187A y/ Q y dwW y zs＝4187W y/ Q y dw4.锅炉结构特性（见结构计算书）5.锅炉汽水系统（见任务书）（附）6.燃烧产物和锅炉热平衡计算6.1 理论空气量和理论烟气容积6.2 空气平衡表6.3 烟气特性表ΔV＝（αpj-1）V0对炉膛α用α″V H2O＝V0H2O+0.0161(αpj-1)V0V RO2＝1.866(C y+0.375S y)/100 V0 N2＝0.79 V0+0.8N y/100 V y＝V H2O+ V RO2+ V0 N2+ΔVr RO2= V RO2/ V y r H2O= V H2O / V y rn＝r RO2＋r H2OG y＝1-A y/100+1.306αpj V0αfh＝0.95 μh＝A yαfh/(100 G y)36.4 烟气焓温表I0y=V RO2(cθ)CO2+V0N2(cθ)N2+ V0H2O(cθ) H2O I0k=V0(cθ)k I fh=αfh A y (cθ)k/100 I y= I0y+(α″-1)I0k +I fh46.5 热平衡计算7. 炉膛的热力计算67898. 屏式过热器热力计算9. 凝渣管10. 高温过热器热段11. 高温过热器冷段12. 低温过热器13. 转向烟室14. 省煤器吸热量计算15. 高温省煤器16. 高温空气预热器17. 低温省煤器18. 低温空气预热器19. 尾部受热面热力校核20. 热力计算数据修正21. 热平衡计算误差校核22. 热力计算汇总（略）θ'，θ”，t’，t”，w y，w，Δt，K，Q，Q fj，Δi，D jw23. 综合分析首先分析经济指标，效率、炉膛容积热强度、截面热强度、燃烧器区域热强度；炉膛出口温度与t2，排烟温度与低温腐蚀；减温水量与安全性；过热器的各级焓增与热偏差；烟气流速与积灰。
生物质直燃锅炉设计计算生物质直燃锅炉设计计算3.1锅炉设计时主要的结构尺寸1）炉膛净空尺寸：250×250×14002）炉排有效面积250×600，共做3块，炉排小孔4mm，开孔率40%，炉排下两侧装导轨，机械传动3）前拱高200，长50；4）后拱高180，长3003）炉顶出口：天圆地方结构，出口60mm4）点火炉门80×80，装在侧强5）看火孔42mm6）炉前装料斗7）料层厚度60mm6）炉顶装省煤器，管子18mm，前后各布置测点一个。
8）每隔300mm一个测点，测点预留孔14mm，烟囱上布置一个测点9）支架高度800mm10）炉膛内衬80mm厚，布置抓钉11）整体用不锈钢外包装12）支架高度800mm13）整体外形长宽高：760×410×22003.2试验原料本试验是采用生物质颗粒燃料（玉米秸秆颗粒燃料），是由生物质燃料成型机压制而成的。
其尺寸是圆柱形，直径是8mm，燃料颗粒自然堆积密度为554.7kg/m3，其颗粒密度为1200kg/m3。
实验前用氧弹式量热仪测定玉米颗粒燃料的收到基净发热量qnet,ar ， qnet,ar=15132kJ/kg。
由燃料元素分析仪分别测定其收到基中C，H，N，S，O的含量，得到：Car=44.92%，Har=5.77%，Nar=0.98%，Sar=0.21%，Oar=31.26%。
用燃料工业分析仪分别测定其收到基水分含量（Mar），收到基挥发分含量（Var），收到基固定炭含量（Far），收到基灰分含量（Aar）。
如下：Mar= 9.15%，Var= 75.58%，Far= 7.56%，Aar= 7.71%。
3.3直燃锅炉设计的相关参数1）锅炉功率要求：10 kW；2）温度：查阅暖通空调设计指南（P63）可以得到室内空气温度在16-24℃范围内[2]，在试验期间实际测得当时温度为16℃，室外环境温度t0=10℃，排烟温度tpy低于烟气露点，150℃左右 [20]，tpy =165℃；3）热负荷：查相关锅炉设计手册得炉排单位面积热负荷经验值700~1050kW/m2 [3-8]，由于低温及燃料易燃尽时取上限，所以取qF= 1050 kW/m2；炉膛单位容积热负荷经验值235~350kW/m3 [3-8]，因为低温及燃料易燃尽时取取上限，所以取qV= 350 kW/m3；4）过量空气系数：炉门和进料槽漏风系数△α= 0.2；炉膛进口空气过量系数α1= 1.5，炉膛出口空气过量系数α2,= α1+△α= 1.7；5）热损失：固体未完全燃烧损失q4=3.56%，CO未完全燃烧损失q3=2.5%，侧壁散发到室内的热量q5=0%；6）大气压力P=1atm总结以上数据绘制成下表1表1 直燃锅炉主要设计参数序号主要设计参数符号参数来源数值单位燃料参数1 燃料种类给定玉米桔杆2 燃料颗粒大小燃料测定 8 mm3 燃料颗粒自然堆积密度燃料测定 554.7 kg/m34 灰渣自然堆积密度燃料测定 1200 kg/m35 收到基碳含量 Car 燃料元素分析仪测定 44.92 %6 收到基氢含量 Har 燃料元素分析仪测定 5.77 %7 收到基氮含量 Nar 燃料元素分析仪测定 0.98 %8 收到基硫含量 Sar 燃料元素分析仪测定 0.21 %9 收到基氧含量 Oar 燃料元素分析仪测定 31.26 %10 收到基水分含量 Mar 燃料工业分析仪测定 9.15 %11 收到基挥发分含量 Var 燃料工业分析仪测定 75.58 %12 收到基固定炭含量 Far 燃料工业分析仪测定 7.56 %13 收到基灰分含量 Aar 燃料工业分析仪测定 7.71 %14 收到基净发热量 qnet,ar 氧弹式量热仪测定 15132 kJ/kg直燃锅炉参数15 功率 W 10 kW16 温度 thot,2 30-50℃，不超过70℃ [1] 50℃17 室内空气温度 thot,1 在16-24℃范围内选取[2] 16 ℃18 炉排单位面积热负荷 qF 经验值700~1050kW/m2 [3-8] 1050kW/m2低温及燃料易燃尽时取上限19 炉膛单位容积热负荷 qV 经验值235~350kW/m3 [3-8] 350 kW/m3低温及燃料易燃尽时取取上限20 炉门和进料槽漏风系数△α参照文献[9]选取 0.221 炉膛出口空气过量系数α2 α1+△α 1.722 炉膛进口空气过量系数α1 参考文献[10-13] 1.523 固体未完全燃烧损失 q4 参考文献[14-16] 3.56 %24 CO未完全燃烧损失 q3 参照文献[14-16]选取 2.5 %25 侧壁散发到室内的热量 q5 参考文献 [17-19] 0 %26 室外环境温度 t0 给定10 ℃27 排烟温度 tpy 低于烟气露点，150℃左右[20] 165 ℃28 压力 P 给定 1 atm3.4烟气量的计算（1）二氧化物量vRO2二氧化物是指烟气中的量，其计算如下：vRO2=0.01866(Car+0.375Sar)=0.01866（44.92+0.375×0.21）=0.839676675Nm3/kg（2）理论空气量va,0理论空气量是指每千克固体、液体燃料或每标准立方米气体燃料在化学当量比之下完全燃烧所需的空气量。
生物质锅炉毕业设计生物质锅炉毕业设计随着环境保护意识的增强和可再生能源的重要性日益凸显，生物质锅炉作为一种清洁、高效的能源利用设备，正逐渐受到人们的关注和重视。
本文将探讨生物质锅炉的毕业设计，旨在为读者提供一些设计思路和技术指导。
首先，生物质锅炉的基本原理和工作流程是设计的核心。
生物质锅炉利用生物质作为燃料，通过燃烧产生热能，再将热能转化为蒸汽或热水，用于供暖、发电或工业生产。
设计时需要考虑生物质的种类、含水率、热值等因素，以及锅炉的燃烧方式、热交换效率等参数，以确保系统的稳定运行和高效利用能源。
其次，设计中需要考虑的一个重要问题是生物质锅炉的燃烧特性和环保性能。
生物质燃烧产生的废气中含有多种有害物质，如颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等，对环境和人体健康造成潜在风险。
因此，在设计中需要采取相应的措施，如燃烧控制技术、烟气净化装置等，以降低废气排放的浓度和污染物的含量，保护环境和人类健康。
第三，设计中需要考虑的是生物质锅炉的热效率和能源利用效果。
生物质锅炉的热效率是指燃料的能量转化为热能的比例，直接影响到系统的能源利用效果和经济性。
在设计中，可以采用一些提高热效率的技术，如余热回收、热泵等，以最大限度地利用燃料的能量，减少能源浪费和运行成本。
此外，设计中还需要考虑生物质锅炉的安全性和可靠性。
生物质锅炉在运行过程中，存在着一些潜在的安全隐患，如燃烧不完全、爆炸、烟气逆流等。
因此，在设计中需要充分考虑这些因素，采取相应的安全措施，如燃烧控制系统、烟气监测系统、自动停机装置等，以确保系统的安全运行和人员的生命财产安全。
最后，设计中还需要考虑生物质锅炉的运行管理和维护。
生物质锅炉作为一种复杂的设备，需要定期进行运行检查、维护保养和故障排除。
设计中可以考虑一些智能化的管理和监控技术，如远程监控系统、故障诊断系统等，以提高设备的运行效率和可靠性，降低运行成本和维护费用。
综上所述，生物质锅炉的毕业设计涉及到多个方面，包括基本原理和工作流程、燃烧特性和环保性能、热效率和能源利用效果、安全性和可靠性、运行管理和维护等。
新型棕榈壳和棕榈纤维混燃生物质锅炉的开发设计
新型棕榈壳和棕榈纤维混燃生物质锅炉的开发设计
摘要：本锅炉是一种采用清洁燃烧技术的新型锅炉，以棕榈壳及棕榈纤维为燃料，通过合理组织燃烧，把燃料中的潜在能量释放出来，将热能传递给水，使水变成一定参数下的蒸汽，以供发电或生产工艺之用。
关键词：生物质锅炉
正文：
一、锅炉主要技术经济指标和有关数据
1.主要技术数据：
额定蒸发量：30t/h
额定蒸汽压力：3.82MPa
额定蒸汽温度：330℃
给水温度：104℃
一次风预热温度：143℃
二次风温度：20℃
排烟温度：148℃
设计热效率：84.5%
燃料消耗量：7712Kg/h
燃烧方式：层燃
2.、设计燃料：生物质棕榈壳及棕榈纤维
3.、燃料成分
Car= 34.1375%Har=3.8035% Oar=23.126% Nar=1.059%。
生物质直燃锅炉设计计算生物质直燃锅炉设计计算3.1锅炉设计时主要的结构尺寸1）炉膛净空尺寸：250×250×14002）炉排有效面积250×600，共做3块，炉排小孔4mm，开孔率40%，炉排下两侧装导轨，机械传动3）前拱高200，长50；4）后拱高180，长3003）炉顶出口：天圆地方结构，出口60mm4）点火炉门 80×80，装在侧强5）看火孔42mm6）炉前装料斗7）料层厚度60mm6）炉顶装省煤器，管子18mm，前后各布置测点一个。
8）每隔300mm一个测点，测点预留孔14mm，烟囱上布置一个测点9）支架高度800mm10）炉膛内衬80mm厚，布置抓钉11）整体用不锈钢外包装12）支架高度800mm13）整体外形长宽高：760×410×22003.2试验原料本试验是采用生物质颗粒燃料（玉米秸秆颗粒燃料），是由生物质燃料成型机压制而成的。
其尺寸是圆柱形，直径是8mm，燃料颗粒自然堆积密度为554.7kg/m3，其颗粒密度为1200kg/m3。
实验前用氧弹式量热仪测定玉米颗粒燃料的收到基净发热量qnet,ar ， qnet,ar=15132kJ/kg。
由燃料元素分析仪分别测定其收到基中C，H，N，S，O的含量，得到：Car=44.92%，Har=5.77%，Nar=0.98%，Sar=0.21%，Oar=31.26%。
用燃料工业分析仪分别测定其收到基水分含量（Mar），收到基挥发分含量（Var），收到基固定炭含量（Far），收到基灰分含量（Aar）。
如下：Mar= 9.15%，Var= 75.58%，Far= 7.56%，Aar= 7.71%。
3.3直燃锅炉设计的相关参数1）锅炉功率要求：10 kW；2）温度：查阅暖通空调设计指南（P63）可以得到室内空气温度在16-24℃范围内[2]，在试验期间实际测得当时温度为 16℃，室外环境温度t0=10℃，排烟温度tpy低于烟气露点，150℃左右 [20]，tpy =165℃；3）热负荷：查相关锅炉设计手册得炉排单位面积热负荷经验值700~1050kW/m2 [3-8]，由于低温及燃料易燃尽时取上限，所以取qF= 1050 kW/m2；炉膛单位容积热负荷经验值235~350kW/m3 [3-8]，因为低温及燃料易燃尽时取取上限，所以取qV= 350 kW/m3；4）过量空气系数：炉门和进料槽漏风系数△α= 0.2；炉膛进口空气过量系数α1= 1.5，炉膛出口空气过量系数α2,= α1+△α= 1.7；5）热损失：固体未完全燃烧损失q4=3.56%，CO未完全燃烧损失q3=2.5%，侧壁散发到室内的热量q5=0%；6）大气压力P=1atm总结以上数据绘制成下表1表1 直燃锅炉主要设计参数序号主要设计参数符号参数来源数值单位燃料参数1 燃料种类给定玉米桔杆2 燃料颗粒大小s 燃料测定 8 mm3 燃料颗粒自然堆积密度s 燃料测定 554.7 kg/m34 灰渣自然堆积密度ash 燃料测定 1200 kg/m35 收到基碳含量 Car 燃料元素分析仪测定 44.92 %6 收到基氢含量 Har 燃料元素分析仪测定 5.77 %7 收到基氮含量 Nar 燃料元素分析仪测定 0.98 %8 收到基硫含量 Sar 燃料元素分析仪测定 0.21 %9 收到基氧含量 Oar 燃料元素分析仪测定 31.26 %10 收到基水分含量 Mar 燃料工业分析仪测定 9.15 %11 收到基挥发分含量 Var 燃料工业分析仪测定 75.58 %12 收到基固定炭含量 Far 燃料工业分析仪测定 7.56 %13 收到基灰分含量 Aar 燃料工业分析仪测定 7.71 %14 收到基净发热量 qnet,ar 氧弹式量热仪测定 15132 kJ/kg直燃锅炉参数15 功率 W 10 kW16 温度 thot,2 30-50℃，不超过70℃ [1] 50 ℃17 室内空气温度 thot,1 在16-24℃范围内选取 [2] 16 ℃18 炉排单位面积热负荷 qF 经验值700~1050kW/m2 [3-8] 1050kW/m2低温及燃料易燃尽时取上限19 炉膛单位容积热负荷 qV 经验值235~350kW/m3 [3-8] 350 kW/m3低温及燃料易燃尽时取取上限20 炉门和进料槽漏风系数△α参照文献[9]选取 0.221 炉膛出口空气过量系数α2 α1+△α 1.722 炉膛进口空气过量系数α1 参考文献[10-13] 1.523 固体未完全燃烧损失 q4 参考文献[14-16] 3.56 %24 CO未完全燃烧损失 q3 参照文献[14-16]选取 2.5 %25 侧壁散发到室内的热量 q5 参考文献 [17-19] 0 %26 室外环境温度 t0 给定 10 ℃27 排烟温度 tpy 低于烟气露点，150℃左右 [20] 165 ℃28 压力 P 给定 1 atm3.4烟气量的计算（1）二氧化物量vRO2二氧化物是指烟气中的量，其计算如下：vRO2=0.01866(Car+0.375Sar)=0.01866（44.92+0.375×0.21）=0.839676675Nm3/kg（2）理论空气量va,0理论空气量是指每千克固体、液体燃料或每标准立方米气体燃料在化学当量比之下完全燃烧所需的空气量。
河北艺能锅炉有限责任公司一、燃烧方式与燃烧设备选择燃烧方式的选择应根据燃料的水分大小、尺寸、大小、灰分高低及其结渣性选择。
(1)燃料的收到基水分低于15%、尺寸小于3mm、灰分小于3%时，应采用风力喷播的悬浮燃烧方式;如果其灰分结渣性Ｒz≤1．5可采用铸铁固定炉排，灰分结渣性Ｒz＞1．5可采用水冷固定炉排。
(2)燃料的收到基水分低于15%、尺寸在5～50mm、灰分在4%～20%时，应采用机械进料的层燃或沸腾燃烧方式，燃烧设备可选择链条炉排、灰分结渣性Ｒz＞2．0应选用往复炉排。
锅炉容量大于14MW、负荷变化且灰分结渣性Ｒz＜1．5的可选择鼓泡流化床、循环流化床。
(3)燃料的收到基水分为20%～50%、尺寸≤10mm、灰分在1%～5%时，应采取风力喷播加层燃的方式。
其燃烧设备可用铸铁固定炉排或链条炉排。
锅炉容量大于14MW且负荷变化且灰分结渣性Ｒz＜1．5的可选择鼓泡流化床、循环流化床。
(4)尺寸为50～150mm的，灰分结渣性Ｒz＜1.5时采用链条炉排或倾斜水冷炉排，灰分结渣性Ｒz＞1．5采用往复炉排。
(5)秸秆类生物质应先行切碎，使其尺寸小于50mm，再投入锅炉燃烧;灰分结渣性Ｒz＜1．5时采用链条炉排，灰分结渣性Ｒz＞1．5时宜采用往复炉排。
二、炉膛建议设计方法设计生物质燃料锅炉前必须清楚知道拟燃生物质燃料的元素成分及灰的焦渣特征。
（1）炉膛出口温度的选择:炉膛出口温度应根据燃料灰的变形温度DT选择。
燃煤锅炉一般应低于变形温度50℃。
燃生物质锅炉炉膛出口温度应低于灰的变形100℃。
为降低氮氧化物排放，炉膛出口温度应低于850℃。
(2)燃烧区温度:燃烧区温度的选择应根据燃料各成分活化能高低选取，以使其既顺利燃烧，又不大量形成NOx。
生物质挥发分中以甲烷CH4和一氧化碳CO为主，其活化能50～125k J/mol，远低于烟煤和无烟煤，而生物质燃料中固定碳含量极低，故燃烧区温度应控制在1200～800℃。
SZS型燃生物质锅炉的设计与开发摘要：通过对生物质颗粒燃料的燃烧特性分析，设计开发了SZS型燃燃生物质颗粒蒸汽锅炉。
介绍了该炉型的结构参数和特点。
关键词：SZS；生物质颗粒；结构布置前言生物质能是太阳能以化学能形式储存于生物质中的能量形式，是一种可再生能源。
目前人类对生物质能的利用，包括生物质直接作为燃料燃烧、通过压缩成型为固体燃料、通过气化应用于炊事、供热和发电领域；通过液化成燃料乙醇、生物质柴油和其他生物质合成燃料[1]。
我公司根据生物质颗粒的燃料特征设计开发了SZS型燃生物质颗粒蒸汽锅炉。
1 设计要求与锅炉参数根据SZS炉型在燃油气锅炉上的应用经验，参考D型炉膛和光管对流管束的结构布置方式，设计开发SZS型燃生物质颗粒蒸汽锅炉。
设计参数：（1）额定蒸发量：18 t/h （2）额定蒸汽压力：1.25MPa（3）额定蒸汽温度：193℃（4）给水温度：104 ℃（5）冷空气温度：20 ℃（6）设计效率：91.76%（7）设计燃料：生物质颗粒（8）排烟温度：145 ℃2 燃料特性2.1 燃料特征生物质成型燃料是指将分散、无固定、形体轻、密度低、储运困难、使用不便的纤维素生物质（秸秆、木屑、锯末、等）在一定温度和压力作用下，通过专业设备压制成具有一定形状的、密度较大的各种固体成型燃料，提高了燃料的容重和热值，改善了燃烧特效。
生物质成型燃料特性：（1）生物质燃料密度小；（2）含碳量较少，热值较低，不抗烧；（3）氢含量较多，挥发份高；（4）氧含量很高，使得燃料热值较低，但易于引燃；（5）含硫量低；（6）灰份含量很少。
2.2燃料的元素分析C ar=43.55% ， H ar=4.2% ，O ar=24.3%，N ar=1.4%，S ar=0.15%，M ar=10% A ar=16.4% ，V daf=67% ，Q net.ar = 16199 KJ/Kg。
3 锅炉特点及其结构布置3.1 锅炉特点该锅炉采用双锅筒纵置式、D型布置结构。
生物锅炉设计说明一、锅炉简介本锅炉是采用丹麦BWE公司先进的生物燃料燃烧技术的130t/h振动炉排高温高压蒸汽锅炉。
锅炉为高温、高压参数自然循环炉，单锅筒、单炉膛、平衡通风、室内布置、固态排渣、全钢构架、底部支撑结构型锅炉。
本锅炉设计燃料为棉花秸秆，可掺烧碎木片、树枝等。
这种生物质燃料含有包括氯化物在内的多种盐，燃烧产生的烟气具有很强的腐蚀性。
另外它们燃烧产生的灰分熔点较低，容易粘结在受热面管子外表面，形成渣层，会降低受热而的传热系数。
因此：在高温受热段的管系采用特殊的材料与结构，以及有效的除灰措施，防止腐蚀和大量渣层产生。
本锅炉采用振动炉排的燃烧方式。
锅炉汽水系统采用自然循环，炉膛外集中下降管结构。
该锅炉采用"M"型布置，炉膛和过热器通道采用全封闭的膜式壁结构，很好的保证了锅炉的密封性能。
过热蒸汽采用四级加热，两级喷水减温方式，使过热蒸汽温度有很大的调节裕量，以保证锅炉蒸汽参数。
尾部竖井内布置有两级省煤器、一级高压烟气冷却器和两级低压烟气冷却器。
空气预热器布置在烟道以外，采用水冷加热的方式，有效的避免了尾部烟道的低温腐蚀。
锅炉采用轻柴油点火启动，在炉膛右侧墙装有启动燃烧器。
锅炉室内布置，购价全部为金属结构，按7级地震烈度设计。
二、设计规范及技术依据—1996版《蒸汽锅炉安全技术监察规程》—JB/T6696—1993《电站锅炉技术条件》—DL/5047—1989《电力建设施工及验收规范》（锅炉机组篇）—GB12145—1989《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准》—GB10184—1988《电站锅炉性能试验规程》—GB13223—1996《火电厂大气污染排放标准》—GB12348—1999《工业企业厂界噪声标准》等有关国家标准。
其中设计技术依据：—锅炉热力计算按《锅炉机组热力计算标准方法》—强度计算按GB9222—2008《水管锅炉受压元件强度计算》—烟风阻力计算按《锅炉设备空气动力计算标准方法》等锅炉专业标准三、供用户资料根据《蒸汽锅炉安全技术监察规程》要求，并且保证用户进行锅炉安装、运行、维护和检修有必要的技术依据和资料，锅炉随机提供详尽的技术资料，供用户资料详见：W1305100TM《供客户图纸清单》W1305100JM《供客户技术文件清单》四、锅炉主要技术经济指标和有个数据1、锅炉参数额定蒸发量：130t/h额定蒸汽压力：9.2MPa额定蒸汽温度：540℃额定给水温度：210℃3、技术经济指标冷风温度：35 ℃一次风预热温度190 ℃一、二次风预热温度190℃．二次风占总风量之比 1：1排烟温度 124℃锅炉热效率 92%燃料消耗量 22266.02Kg/h燃料粒度要求＜100mm 100%＜50mm 90%>5mm 5%排污率 2%设计数据锅炉外形尺寸宽度（锅炉架中心线） 24687mm深度（锅炉钢架中心线） 32388 nm锅筒中心线标度 23150 mm锅炉本体最高点标高 26074mm5、水质要求锅炉的给水、炉水、蒸汽品质均应符合GB12145 -1 9M0《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准》；且符合用户的特殊要求。
小型生物质燃烧锅炉的设计与优化随着环保意识的逐渐提高，节能减排成为了社会的共识。
在各个领域中，工业和农业等领域的生物质燃烧力扮演着越来越重要的角色。
而小型生物质燃烧锅炉作为生物质燃烧技术中的一种，不仅能够有效利用生物质资源，而且对于对大气环境的污染相对较小，使用寿命也相对较长。
一、小型生物质燃烧锅炉的定义小型生物质燃烧锅炉指的是热水锅炉或蒸汽锅炉中燃煤、燃油等化石燃料所使用的燃料方式与小型生物质燃烧锅炉不同，小型生物质燃烧锅炉主要使用生物质作为燃料，如锯末、碎木屑等。
这种锅炉具有体积小、结构简单、操作维护方便、对环境污染小等特点，广泛应用于家庭取暖、小型工业生产等领域。
二、小型生物质燃烧锅炉的工作原理小型生物质燃烧锅炉主要是通过将生物质燃烧产生的热量传递给水或空气，以达到取暖或热水供应的目的。
整个过程中，重要的热交换部分是由烧炉室、换热器和烟道三部分组成的。
烧炉室燃烧生物质燃料，将其转化为热能，然后将产生的热量传递给热交换器。
热交换器中的水通过管路流动，将热量传递给要加热的物体或空气，以产生相应的温度变化。
而燃烧生物质燃料产生的烟气则通过烟道排放到室外。
三、小型生物质燃烧锅炉的设计要点在小型生物质燃烧锅炉的设计中，需要考虑以下几个方面：1.燃烧器的合理设计燃烧器的设计直接影响着锅炉的热效率，相应的也会影响到锅炉的运行成本。
一般而言，设计合理的燃烧器应该能够有效地将生物质燃料进行燃烧，同时保证在燃烧过程中产生的气体尽可能地完全燃烧，从而减少对环境的污染。
2.换热器的选择换热器的种类和数量对小型生物质燃烧锅炉的热效率有着重要影响。
同时，在进行设计时需考虑到各种因素，如水质的影响、水管设计、水流动状态等因素对换热效率的影响。
3.锅炉的整体设计在进行小型生物质燃烧锅炉的设计时，还需考虑到采用的燃料种类、供水方式、排气方式等各种因素。
设计要尽可能考虑到这些因素，并进行合理的整合，使小型生物质燃烧锅炉能够正常地工作，并且具有较高的热效率。
生物质锅炉设计思路与方法摘要：近年来，我国的农业有了很大进展，玉米、水稻等农作物秸秆、农林产品加工废弃物等可再生资源非常丰富，这些原料经过回收进行集中资源化利用，一方面可以给企业创造利润，增加农民收入;另一方面，生物质成型燃料直接作为锅炉燃料供热取暖，对保护环境、降低大气污染物排放、改善生态、提高农民生活水平等都具有重要作用，是生物质燃料利用的一种有效途径。
我国生物质能利用尚属初级阶段，建立生物质燃料供热标准体系，发展壮大专业化供热企业，确保生物质能供热产业可持续健康发展任重而道远。
本文首先分析了生物质锅炉燃烧特性，其次探讨了生物质锅炉设计思路，然后就生物质锅炉设计方法进行研究，最后论述了生物质燃料供热的发展，以供参考。
关键词：能源;生物质;锅炉;供热引言随着我国目前对污染治理和环境保护工作的日益重视，以及城市环保政策的不断实施，在城市中心区和一些对环境要求比较严格的地区燃煤锅炉的数量正在不断减少，电加热锅炉的数量在不断提升，且上述几种锅炉还伴随有燃料运行成本高、设备投资较大等问题。
于是在此背景下，既满足环保排放，不对环境保护治理造成过大压力，运行成本又相对较低的燃生物质锅炉，在锅炉行业中所占的比重越来越大。
1生物质锅炉燃烧特性生物质锅炉对燃料的适用性强，能适用大部分燃料，但不适用于多种燃料混烧，特别是粒度、密度相差很大的燃料。
对燃料的适应性强，主要表现为不同品种的燃料可以掺烧，若掺烧燃料的特性较差，可能会影响锅炉带负荷，锅炉效率下降。
炉膛温度低，可有效防止高温腐蚀和积灰的形成；炉膛出口温度低，加入氧化钙等可有效抑制二氧化硫和氮氧化物的生成。
2生物质锅炉设计思路对生物质成型燃料，通常易着火且易燃尽，并不需要很高的燃烧温度来提高燃烧效率，过高的温度不仅会造成氮氧化物升高，还有结渣、腐蚀加剧等风险;另一方面，温度也不宜过低，否则会降低燃烧效率，并造成一氧化碳超标。
兼顾高效与低氮，燃烧温度不宜超过1000℃，也不宜低于700℃，可以针对具体的生物质原料通过实验及模拟，确定最佳温度区间。
生物质热能锅炉的设计与开发(标准版)概述本文档旨在介绍生物质热能锅炉的设计与开发过程。
生物质热能锅炉是一种以生物质作为燃料的锅炉系统，可以将生物质转化为热能，用于供暖、发电等应用。
设计要求在设计与开发生物质热能锅炉时，需要考虑以下要求：1. 燃烧效率高：优化燃烧过程，提高能源利用效率；2. 燃料适应性强：能够适应不同类型的生物质燃料，如木屑、秸秆等；3. 运行稳定可靠：确保锅炉系统在长时间运行过程中稳定可靠，具备自动化控制功能；4. 环保节能：减少燃烧过程中的排放物，提高能源利用效率，降低对环境的影响。
设计与开发步骤下面是设计与开发生物质热能锅炉的一般步骤：1. 需求分析：明确生物质热能锅炉的使用场景、功率需求等；2. 燃料特性研究：对可供选择的生物质燃料进行详细分析，包括燃烧特性、含水率等；3. 锅炉结构设计：设计锅炉的结构，包括燃烧室、换热管等；4. 自动控制系统设计：设计锅炉的自动控制系统，保证锅炉的运行稳定可靠；5. 压力设计：进行锅炉内部的压力设计，确保安全可靠；6. 性能测试与改进：对已完成的生物质热能锅炉进行性能测试，再根据测试结果进行改进。
参考标准在设计与开发生物质热能锅炉过程中，可以参考以下相关标准：1. GB/T -2015《工业锅炉通则》；2. GB/T -2013《锅炉能量效率》；3. GB/T -2015《工业锅炉水质》；4. GB -2014《锅炉大气污染物排放标准》。
结论本文档介绍了生物质热能锅炉的设计与开发过程，包括设计要求、步骤以及相关标准。
生物质热能锅炉的设计与开发需要充分考虑燃料特性、燃烧效率以及环境影响等因素，以实现高效、环保的能源利用。
同时，遵循相关标准有助于确保生物质热能锅炉的安全可靠性。
生物质颗粒燃料特性及锅炉设计【摘要】介绍生物质颗粒的燃料特性，通过研究燃烧特性，提出生物质颗粒燃料锅炉的设计要点及相应的参数。
【关键词】生物质颗粒燃料；燃料特性；燃烧特性；锅炉设计生物质能源资源丰富，是仅次于煤炭、石油和天然气的世界第四大能源。
生物质能源通过光合作用可再生，与风能、太阳能等同属可再生能源。
1.生物质颗粒燃料特性及燃烧特性生物质颗粒成型燃料属低炭化度、高挥发份、高含氧物料，是以木屑、秸秆、稻草、稻壳等农林剩余物为原料，在经粉碎、筛选、软化、挤压、烘干等工艺，压缩成颗粒状且质地坚实的成型物，其粒度通常为?6-?15，长度小于30mm，密度0.8-1.4t/m3，便于贮存和运输。
其燃烧特性如下：（1）CO2零排放，生物质通过光合作用吸收的CO2量与生物质颗粒燃料完全充分燃烧生成CO2量相当，即CO2零排放。
（2）S含量是煤的1/10[1]，绝大部分生物质燃料燃烧时SO2 的排放浓度非常低，污染物排放水平较低，基本为零[2]，烟气不需脱硫处理。
（3）N含量低，燃烧过程中生成的NOX较少。
（4）灰分为烟煤的1/4-1/10，燃烧特性优于煤炭[3]，灰渣量很小，出渣费用低。
（5）挥发分在350℃时就析出约80%，其中含有大量氢气、甲烷、不饱和烃（CmHn）、一氧化碳等可燃气体，析出及燃烧时间短，只占燃烧时间的10%左右，有利于燃烧。
（6）在燃料中添加适当的添加剂，能够有效降低生物质颗粒燃料的结渣趋势。
生物质颗粒燃料具有高效、洁净、点火容易、CO2零排放等优点，中国的生物质资源产量丰富，其中农作物秸秆年产量约为6亿吨左右，而且可再生，生物质颗粒燃料具有极大的发展潜力。
2.生物质颗粒燃料锅炉设计生物质颗粒燃料锅炉专门燃用生物质颗粒成型燃料，生物质颗粒燃料与煤的燃烧机理十分相似，但由于生物质的挥发分析出温度低而易着火，所以生物质颗粒燃料锅炉的燃烧方式、结构等必须有别于燃煤锅炉，设计时主要区别如下：（1）炉膛过量空气系数：α=1.5时为好，炉膛空间要比燃煤锅炉大，炉膛容积热负荷取小型室燃炉的下限。
生物质颗粒燃料锅炉的结构特性分析
我国能源生产结构中煤炭比例始终在67％及以上．煤炭是我国能源的主体。
我国年消耗燃煤约12亿。
15亿吨。
其中大多数直接作为燃料被消耗掉．以煤为主的能源结构直接导致能源活动对环境质量和公众健康造成了极大危害。
生物质固体成型燃料(简称生物质燃料)是利用新技术及专用设备将农作物秸秆、木屑、锯末、花生壳、树枝叶、干草等压缩成型的现代化清洁燃料。
无任何添加剂和粘结剂，既可以解决农村的基本生活能源，也可以代替煤炭直接用于城市传统的燃煤锅炉设备上。
生物质成型燃料破碎率小于1.5％一2.0％。
干基含水量小于15％。
灰分含量小于1.5％，特别是硫和氯含量一般均小于0.07％．氮含量小于
0.5％，生物质燃料是我国大力提倡的可再生能源资源，
1、生物质成型燃料的特点
我们将要分析的是以松木为主要原料压制成型的生物质燃料，与传统的矿物能源燃料比，生物质成型燃料的成份及燃烧特点都有很大的不同。
松木生物质颗粒燃料如下所示： 1.1生物质成型燃料的成份特点生物质燃料的化学组成是十分复杂的高分子物质．在作为燃料的工程技术应用中。
大致可将其分为二部分，有机物(可燃部分)和无机物(可燃部分)。
有机物中主要是挥发分(由C、H、O、N、S等元素组成的气态物质)和固定碳(由C元素组成的固态物质)，燃料中的挥发分及其热值对生物质的着火和燃烧情况都有较大影响，燃料中挥发分越多，易着火。
燃烧越稳定。
生物质和煤的挥发分范围及热值见表1。
另一个与着火和燃烧情况关系密切的参数是燃料的热值。
不同的生物质种类，其主要组成元素也不同，热值也有差异。
几种主要生物质的元素组成及热值见表2。
由表1和表2可以看出．生物质成型燃料的挥发分高于煤炭，而灰分、氮和硫含量远小于煤炭，其热值也小于煤炭。
1.2生物质成型燃料的燃烧特性
生物质成型颗粒燃料是经过高压而形成的．其密度远远大于原生物质。
成型燃料的结构与组织特征决定了挥发分的析出速度与传热速度都很低。
生物质成型燃料的燃烧过程可分为干燥脱水、挥发分析出、挥发分燃烧、焦炭燃烧和燃烬几个阶段。
加热初始阶段．生物质颗粒燃料中的水分蒸发，燃料干燥脱水；随着颗粒燃料温度的不断升高，挥发分开始析出，这一过程可认为是气化过程；随着燃料继续被加热，挥发分的温度也随之提高。
当挥发分中可燃物达到一定温度和浓度，挥发分开始着火；同时挥发分没有燃烬时．木炭只能被加热而不能燃烧。
只有当挥发分烧完后。
氧气才能扩散到木炭表面。
木炭才开始着火。
2、生物质成型燃料锅炉的结构设计
从生物质成型燃料的特性分析出发。
本课题设计的锅炉为链条炉排炉。
锅炉额定蒸发量D=2t/h额定工作压力只=0．8MPa，额定蒸汽温度t=175℃，给水温度k。
=20℃。
2.1生物质成型燃料锅炉的总体设计
锅炉的燃烧技术采用层燃技术，与传统的链条炉排燃煤蒸汽锅炉相似。
根据生物质燃料的燃烧特性．对链条炉排的送风系统和炉拱进行改进，以达到与传统的燃煤锅炉使用方法一致的且的。
生物质成型颗粒燃料燃烧过程：首先将生物质成型颗粒燃料投入到料斗l。
根据锅炉负荷及燃烧情况通过调节煤闸门2．来控制燃料层厚度。
一次风从送风口3穿过炉排4和燃料层5进入炉膛，提供燃烧所需要的一次空气．燃料在炉排的带动下缓缓向炉后移动。
成型颗粒燃料在热源和空气的共同作用下脱水、气化、燃烧，产生的含可燃物气体的高温烟气快速进入炉膛6。
进行辐射换热；没有燃烬的可燃物进入燃烬室7后继续燃烧。
然后高温烟气进入第一、二回程烟管8及锅炉尾部省煤器10进行对流换热．在引风机12的作用下经除尘器11后送入烟囱13。
排到大气。
燃料燃尽后形成的灰渣由炉排输送至出渣El由除渣机9排出炉体(图1)。
根据生物质颗粒的燃烧特点。
前拱部位存在大量的挥发分。
因此在前拱出口部设置二次风，起到补充氧气助燃和扰动烟气的作用：二次风的设计应有一定的流速和一定的有效射程。
考虑到生物质燃料的挥发分特别高，极易着火，锅炉的着火点应该向后移，同时将煤闸门改成水冷。
以避免引燃料斗中的燃料。
2.2生物质成型燃料锅炉炉膛设计
生物质成型燃料锅炉炉膛设计，炉膛容积和炉排面积是锅炉炉膛设计的两个主要参数，根据标准推荐，该燃料的炉排面积热负荷为600，850kW／m2；炉膛容积热强度Qy230—350kW／m3。
依据热平衡计算，该锅炉选用燃料的计算燃料
耗量为341.1kg／h，生物质成型颗粒燃料低位发热量Qnet，ar=18040kJ/kg；通过计算得出。
锅炉炉膛容积为
2.3生物质成型燃料锅炉辐射受热面的设计
辐射受热面由锅筒和水冷壁管组成。
水冷壁管采用Φ=63.5mm的单排无缝钢管，间距s=100mm。
辐射受热面积所=5.26m2。
依据我国层状燃烧及沸腾燃烧，锅炉热力计算方法、校核计算，对锅炉的辐射受热面进行了热力计算。
计算得出炉膛出口烟温Q=1027.120℃，辐射受热面传热量佛=1700.25kcal／kg对辐射受热面进行热力校核，校核结果符合设计要求。
2.4生物质成型燃料锅炉对流受热面的设计
对流管柬的设计计算。
对流受热面分两个区域。
第一区由61支规格为
Φ57×3．5mm，L=3220mm的烟管组成。
设计烟气流速为19.22m／s；第二区由41支规格为Φ57x3.5mm，L=3220mm的烟管组成，设计烟气流速为16.54m/s，符合标准推荐值。
同时，为了能满足降低锅炉排烟温度的目的。
在锅炉本体之外，加装了铸铁省煤器，受热面积为21．12m2。
为了提高换热效果，第一、二对流烟管采用先进的螺纹管技术。
并依据相关校核方法校核对流管束传热量，结果符合设计要求。
3、生物质成型燃料锅炉热力计算汇总
生物质成型燃料锅炉热力计算，生物质成型颗粒燃料锅炉燃料成份、热效率及热平衡计算分别见表3、表4。
炉膛相关技术参数为：理论燃烧温度(瓦)：1634．95℃；炉膛出口烟温(矿)：1027．12℃；辐射吸热量(Qr)：1700．25kcal ／kg；炉膛出口烟焓(2)：2532.77kcal／kg；平均热容量(V。
) 2.85kcal／kg．℃。
锅炉各部位受热面积及烟气参数计算见表5。
4、锅炉风机选型设计
通风设备是锅炉的呼吸器官。
通风是调整锅炉出力的手段．只有合理地设计通风系统和选用通风设备，才能保证锅炉的燃烧和传热过程正常进行。
目前常用的机械通风方式有三种：即负压通风、平衡通风和正压通风。
本文设计的锅炉选用平衡通风．即在锅炉设备中同时装有送风机和引风机，送风机是用于克服风道阻力．依据燃烧需要的空气量及适当的过量空气系数和风道全压降。
选择送风机时，为了安全起见应考虑一定的储备，用储备系数加以修正。
引风机是用于克服烟道阻力，依据燃烧产生的烟气量和烟道全压降以及一定的储备系数。
来进行选择。
送、引风机风量和风压可由计算确定，依据计算结果和锅炉辅机厂家提供的产品目录选择风机型号。
通过对生物质成型燃料燃烧特性的分析，比较燃散煤锅炉的结构特点，改进燃散煤锅炉的结构，采用高且加长的炉膛。
加强了颗粒燃料的气化效果，使燃烧更加充分，从而提高锅炉热效率；采用多点平衡配风法使炉膛过量空气系数减小而减少排烟损失：往复炉排的技术应用在生物质成型燃料锅炉上。
使得炉膛燃烧强度增加，改善了燃料的着火状况．燃料燃烬率高。
