摘要:在世界快速进步下,也使得能源短缺问题越来越明显,因此使用更加清洁的可再生能源已经成为了未来社会发展的重要趋势。生物质直燃发电厂在此背景下获得了较大的发展,其中锅炉设计选型是十分重要的一项工作,将会影响到该发电厂运行的效果,与经济性息息相关。因此就需要针对生物质直燃发电厂锅炉选型进行深入研究,才能够确定出更加科学的选型方法。
关键词:生物质直燃发电厂;锅炉选型;研究
经过长期的发展,目前我国所掌握的生物质发电技术已经比较成熟,在许多地区都进行了实践应用,获取了十分优质的经验,并且我国正在逐渐加大关于生物质发电方面的政策补贴,提供了许多优惠制度,这也使得该领域发展十分迅猛。生物质直燃发电是目前应用十分广泛的一项技术,必须要能够做好蒸汽锅炉的选用,才能够满足技术标准,这也直接会对经济性构成较大的影响。
一、生物质发电厂锅炉
1.1 形式分类
目前能够应用在生物质能发电领域内的锅炉种类有许多种,从不同的角度出发,可以应用不同的分类方式和分类标准,这也有利于进行针对性的研究。最主要的方法还是从形式上进行分类,这主要基于燃烧颗粒的物理状态,如果这些燃烧颗粒的质地比较坚硬,应当以循环流化床为主。如果这些燃烧颗粒的字体比较疏松,为了能够体现出更强的经济效益,就应当优先选用鼓泡床。因此在进行生物质发电厂锅炉的选择过程中,首先就应当结合未来发电过程中需要使用到的燃烧颗粒的实际情况来进行调研,才能够确定出相应的选型方式。
1.2 技术分类
从目前的情况看来,无论是国内还是国外都在生物质直燃发电厂锅炉选型方面做出了大量的研究,许多厂商也已经提供了多样化的产品服务。目前我国在这方面的锅炉进口主要是向丹麦的BWE公司进行设备采购,该公司所提供的产品具有较强的稳定性,并且燃烧效率比较高,这样将会展现出更强的经济性。目前国内关于这方面的研究持续深入,一些技术改造成果也逐渐凸显,国产化趋势越来越明显,能够满足许多领域中的实际需求,但是必须明确都是在一些高端技术领域,仍然还存在一些技术难题,需要在未来的发展过程中,着重针对锅炉燃烧的实际情况来进行研究,才能够取得更大的市场空间。
二、循环流化床锅炉
2.1 相关背景概述
循环流化锅炉实际上是我国自主研发的,能够通过国内目前掌握的技术来直接进行生产,不需要依赖国外的技术。这种方法采用了两级配风的模式,两种不同的风通过炉膛底部和前后墙分别进入到炉膛当中。并且还对一些温度比较高的区域设置了喷水减温器,能够将现场的温度控制在合理的范围内。循环流化锅炉可以使用的燃料有很多种类,主要以一些废旧木材以及农业生产领域中的植物残渣为主。只需要在丰收季节向农民采购这些废旧的植物残渣即可,成本比较低并且有效地降低了对环境的污染,提高了资源的利用率。
2.2 优点研究
从循环流化床锅炉实际应用的情况看来还展现出了许多吸引人的优点,这些优点主要体现在燃烧十分充分,这样就会展现出更强的经济效益,并且整体排放出的污染物比较少,达到了节能减排的目的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆并且所使用的燃烧材料要求比较低,范围比较广,只需要对于一些简单的生物质燃料进行基本的破碎打乱之后就可以直接进行燃烧。在后期运行的过程中,对维护的要求也比较低,无需投入过多的维护成本。
2.3 缺点研究
循环流化炉的实际应用也是存在一些缺陷的。主要是体现在需要时刻对床压进行监测,通过所监测到的信息来进行实时添加燃料,这样就对实际工作人员的要求比较高,加剧了他们的工作量,并且一旦因为加料不及时,就会影响到整体发电的效果。并且流化床锅炉需要将入炉燃料的颗粒保持在一定的尺寸范围内,那么就需要采购更加先进的工艺设备来进行燃料破碎工作,这也会增加一部分设备采购成本之处。
三、水冷振动炉排
目前该锅炉的技术要求比较高,国产化尚未实现,因此主要还是向国外进口相关技术才能够生产。在实际的应用过程中,这种锅炉的结构整体呈现出比较简单的特性,操作起来比较简便。并且在后期运行的过程中比较稳定,很少出现故障,相关维护费用也比较少。但是这种锅炉也存在一些缺陷,就是一些适应性不强,在燃烧的过程中,整体燃烧率不高,经常会出现排放大量污染物的情况。
这种锅炉主要以燃烧农业生产领域中的棉花杆、稻谷杆为主,属于一种可再生能源,并且成本比较低。可以进行单独焚烧也可以进行混合焚烧。但是必须明确的是在对不同的秸秆种类进行破碎的过程中,应当选择不同的破碎系统,这样才能够使得整体的颗粒呈现出均匀的状态。在进行燃烧的过程中,采用的是炉前强制给料的尽量方式,在壁上设置了很多小孔,这样就能够使得空气直接可以通过小孔中进入炉膛中,确保燃烧过程的旺盛。
四、联合炉排秸秆直燃锅炉
这种燃烧锅炉已经完全实现了国产化,直接由国内的生产厂商进行提供。这种锅笼使用的优点主要体现在,结构比较简单,并且整体的投资费用比较低,这也极大地利用到了国产设备的优势。但是这种燃烧锅炉也存在一些缺陷,主要体现在高温排渣性能不好,污染物排放比较多,经常在使用过程中出现一些部件方面的功能性故障。这种锅炉所使用的材料也已传统农业生产领域中的废弃植物秸秆为主,也可以应用一些树木枝条等,为了确保发电的性能,也可以在一些要求比较高的情况下应用一些燃烧煤,能够避免因为生物质燃料短缺而导致出现发电中断的情况。但是总体来说,经过长期的经验积累,关于这方面的生产技术也正处于不断的完善进程中,稳定性也在不断地极高。
五、结语
从目前社会发展的角度看来,发展生物质直燃发电厂是具有重要的现实意义的,将进一步降低对不可再生能源的依赖性,减少给环境带来的不利影响。因此,做好生物质直燃发电厂锅炉选型是十分重要的,这将直接影响到污染排放的程度,并且体现出了较高的经济性,将直接影响到发电进程的状况。结合不同的发电需求,可以选用不同类型的锅炉炉型,确保生物质直燃发电厂能够正常运转。
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论文作者:李明璞
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/9
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