燃棕榈壳锅炉的设计

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・经验交流・ 燃棕榈壳锅炉的设计 47 

文章编号:1004—8774(2011)01_47_O2 

燃棕榈壳锅炉的设计 

莫智华 

(广西西江锅炉制造有限公司,梧州543002) 

Design of Palm Hull Fired Boiler 

Mo Zhi—hua 

(Guangxi Western Stream Boiler Manufacturing Co.Ltd,Wuzhou 543002,China) 

摘要:详述棕榈壳锅炉的燃烧方式,并介绍了在75 t/h棕榈壳锅炉中的应用。 

关键词:棕榈壳(棕榈纤维);燃烧方式;配风布置 

中图分类号:TK229.92 文献标识码:B 

0前言 

随着国际社会对全球气候变暖问题的关注,以 

及国内节能减排步伐的加快,加之世界性能源紧缺, 

生物质燃料作为一种可再生能源,已经成为当今世 

界许多国家应对全球能源危机和生态环境危机的重 

要战略选择。 

为了积极响应和贯彻国家的节能减排政策,实 

现节能消耗、减少环境污染,我公司组织大量的技术 

人员研制开发生物质锅炉产品,特别是燃棕榈壳的 

锅炉,并努力使锅炉最大限度地提高燃烧效率,避免 

出现锅炉结渣、燃烧不充分等一系列问题。 

1棕榈壳燃料特性 

棕榈壳是一种轻质高水分纤维燃料,要保证棕 

榈壳迅速、良好地燃烧,就必须先把棕榈壳破碎成颗 

粒状物质,经过给料器投入炉膛进行燃烧。 

表1为棕榈壳(棕榈纤维)的燃料特性分析。 

由表1可以看出,由于棕榈壳燃料发热量较低, 

在锅炉内燃烧时必须投入比烧煤还要多一倍的燃料 

量才能保证达到锅炉所需的炉膛容积热负荷。燃料 

进炉后必须尽快地加热驱散棕榈壳颗粒中的水分, 

但随之带来的问题是大量的燃料进入炉膛会产生局 

部堆积,使燃料不完全燃烧及易于结焦,所以应及时 

采取措施使堆积在炉排上的燃料摊开,加速燃料的 

预热、着火。 

收稿日期:2010—09—19 作者简介:莫智华 (1976一),设计部部 长,工程师,从事各类 工业锅炉和压力容器 的设计已经有14年。 

表1 棕榈壳燃料的元素分析与发热值 

2棕榈壳锅炉设计方案 

针对棕榈壳燃烧的特性,在对各种燃烧方式进 

行了系统比较研究的基础上,提出以下燃烧棕榈壳 

锅炉的设计方案(如图1)。 

图1 棕榈壳锅炉布置简图 

峙诈 48 工业锅炉 2011年第1期(总第125期) 

2.1燃烧设备 

锅炉的燃烧设备采用高倾斜度的往复推动炉排 

和蜂窝状固定炉排相结合的两级燃烧方式。高倾斜 

度往复推动炉排的推动机构为液压传动,这种结构 

可以减少传动时产生的振动,保证传动的平稳性。 

传统的往复推动炉排的倾角都较小,棕榈壳(棕榈 

纤维)进入炉膛后在进料口处大量堆积,第一级可 

动炉排片推动上部燃料到达第二级固定炉排片时, 

由于燃料颗粒轻、细,有部分燃料不能随可动炉排片 

下到第二级固定炉排片上,而停留在第一级炉排片 

上;当燃料再次下落到炉排面时与前次剩余的燃料 

一起堆积,这样越积越高,就会形成爆燃或结焦出 

现。采用倾角较大的往复推动炉排,在运行时由于 

倾角加大,在炉排片作往复运动时燃料一部分由可 

动炉排片推动到下一炉排片上,一部分由于倾角较 

大产生自流,倾泻到下级的炉排片上,这样既可以减 

少燃料在人口处的堆积燃烧,又可以使燃料均摊在 

炉排面上,尽可能快的使水分蒸发,达到燃点。 

燃料预热后由往复炉排上掉到蜂窝状固定炉排 

上进行二次燃烧。蜂窝状固定炉排是由一块块开有 

锥形孔的炉排片组合而成,这种炉排的好处是布风 

均匀、不易漏燃料,炉底风经过蜂窝状孔加速后,穿 

透上层燃料的能力增强,可以使其上的燃料得到充 

分燃烧。 

炉前在标高4 rn左右布置4个进料口,所处的 

位置较高,燃料落入炉排面后再经过往复炉排的推 

动、推散,使棕榈壳(棕榈纤维)在较短的时间内烘 

干、点燃、燃烧。 

2.2锅炉配风布置 

在往复炉排和固定炉排下部设置有一次风,占 总风量的60%~70%,作用是使其上的燃料能够充 

分燃烧。在炉膛燃烧区下部固定炉排的前墙和后墙 

分别布置有二次风和三次风,这两道风都是补充燃 

料在炉排上燃烧缺少的空气。在炉膛标高4 000 

mm处左、右侧墙和后墙都设置了四次风,以分别调 

整冷、热风量。由于棕榈壳(棕榈纤维)的灰熔点较 

低,在运行时要控制炉膛燃烧区温度保持在880℃ 

以下,在炉膛设置冷、热风就可以调节炉膛的燃烧温 

度,使之低于熔点温度从而解决燃料的结焦问题。 

另外,燃料中的细粒大都随着炉底风带起来,再经过 

二三四次风的搅动,在炉内悬浮燃烧,这样炉排面上 

的燃料就只剩下大颗粒燃料,燃料问的空隙加大、阻 

力减少,利于燃料的燃尽。 

3 小结 

综上所述,棕榈壳锅炉设计应做到: 

(1)设计宽而高的炉膛结构; 

(2)抬高入料口位置; 

(3)燃烧采用高倾斜度的往复推动炉排和蜂窝 

状固定炉排的两级燃烧方式; 

(4)改善布风方式,通过冷、热风混合调节燃烧 

温度。 

通过以上措施,可在保证棕榈壳(棕榈纤维)完 

全燃尽的基础上,使燃烧所产生的热量能及时散发 

并被锅炉吸收,让燃烧所产生的灰能及时地得到冷 

却,从而避免灰熔点较低的棕榈壳(棕榈纤维)的燃 

烧结焦。 

此设计方案在我公司出口菲律宾的一台75 t/h 

棕榈壳锅炉进行应用并取得成效,该锅炉在满负荷 

运行时的燃烧效率达到96%,热效率为86%,达到 

国内先进水平。盟 

征订启事 

本部现有少量2010年度《工业锅炉》合订本,每本定价80元,订购者请汇款至本刊编辑部。 

《工业锅炉》编辑部 

2011年2月