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生物质燃料锅炉的节能及经济评价
发布时间：2013-09-06 08:22 来源：未知
生物质燃料锅炉节能原理由有关燃烧理论可知，保持燃料充分燃烧的必要条件为保持足够的炉膛温度，合适的空气量及与燃料良好的混合、足够的燃烧时间和空间。因此，本文将依据生物质成型燃料本身的特性，结合燃烧理论，针对锅炉结构进行节能分析。
1．炉排及炉
生物质颗粒燃料热水锅炉采用双层炉排结构，即在手烧炉排一定高度另加一道水冷却的钢管式炉排，其成弯管直接插入上方锅筒中，这种设计一方面增大了水冷炉排吸热面积，另一方面加快了炉排与锅筒内回水的热传递。燃料燃烧采用下吸式燃烧方式。成型燃料由上炉门加在上炉排上进行预热、燃烧，由于风机的引导，新燃料不会直接遇到高温过热烟气，延缓了挥发分的集中析出，从而避免了炉膛温度的波动，使燃烧趋于稳定；同时，挥发分必须通过高温氧化层，与空气充分混合，在焦炭颗粒间隙中进行着火燃烧；在完成一段燃烧过程后，上炉排形成的燃料屑和灰渣漏至下炉膛并继续燃烧，直到燃烬。采用双层炉排，实现了秸秆成型燃料的分步燃烧，缓解秸秆燃烧速度，达到燃烧需氧与供氧的匹配，使秸秆成型燃料稳定持续完全燃烧，在提高燃料利用率的同时起到了消烟除尘作用，富通新能源销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧木屑颗粒机压制的木屑生物质颗粒燃料。
(1)辐射受热面早期的部分生物质成型燃料热水锅炉设计布置不够合理，水冷炉排直接与水箱相连，使得炉膛温度过高，特别是上炉膛，致使上炉门附近炉墙墙体过热，增加了锅炉的散热损失。在不断优化设计中，水箱被上下两个锅筒所代替，上锅筒部分置于上炉膛上方，利用锅筒里的水吸收燃料燃烧在上炉膛的热量，从而增加辐射受热面积，起到降低上炉膛温度的目的，从而减少锅炉的散热损失，提高热效率。
(2)对流受热面生物质成型燃料热水锅炉的对流受热面分为两个部分：降尘对流受热面和降温受热面。对流受热面极易发生以下现象：高温烟气与锅筒中的水换热不均，从而引起热水部分出现沸腾，增加锅炉运行的不稳定因素；受整体外形约束，烟道长度设计偏短，导致烟气与锅筒里的水换热不够充分，使得排烟温度过高，增加了锅炉的排烟热损失。为避免上述问题出现，降温对流受热面与降尘对流受热面常常采取分开布置；降温换热面置于上锅筒内，采用烟管并联设计，增加烟气与锅筒中水的热交换，降低排烟温度，提高燃烧效率；降尘则利用锅炉后部的下锅筒及管路引起的烟气通道面积的变化达到效果。
(3)炉门设计目前应用较多的炉门设计为双炉门。上炉ｆ］ｇ－开，作为投燃料与供应空气之用；下炉门用于清除灰渣及供给少量空气，正常运行时微开，在清渣时打开；一方面保证了燃烧所需条件，另一方面减少了由于炉门多而造成的散热损失。
2 .(1)技术评价
技术评价研究对象为生物质成型燃料热水锅炉，本文采用与目前应用最广的燃煤锅炉相比较的方法，来分析它们各自的优劣。评价针对锅炉的节能环保性能，主要指标有热效率、燃烧效率、出水量和污染物的排放量（主要是排烟处的ＮＯｘ、ＣＯ、Ｓ０２ｆ１３灰尘的含量），并与国家相关标准比较。
(2)经济评价
经济性评价以设备运行费用为指标，将生物质成型燃料热水锅炉与燃煤锅炉、燃油锅炉、天燃气锅炉、电锅炉、空气源热水器进行比较。
3 .可知生物质成型燃料热水锅炉在运行费用上相对较低，但是就目前而言，其固定资产投入费较同类型的其它锅炉设备要高。不过随着化石能源价格的上涨和国家对环保的要求的提高，生物质成型燃料热水锅炉在经济效益上将会越来越具有优势。
通过技术经济评价，生物质成型燃料热水锅炉在技术上是可行的，经济上是合理的。该锅炉用生物质成型块馓燃料，—方面为生物质废料找到了有效的利用途径，节约化石能源，另一方面染物排放量低于同类型的燃煤锅炉，因此该锅炉具有良好的社会和环保效益。
4．结论
（１）生物质成型燃料热水锅炉依据生物质成型燃料本身的特性，结合燃烧理论，在炉排及炉膛、辐射与对流受热面、炉门等结构设计上充分挖掘节能潜力。锅炉燃烧效率可达９４．８４％，热效率为７８．２％…８１．２５％。
（２）生物质成型燃料热水锅炉在技术性能上具有一定优势。节能方面，锅炉热效率和燃烧效率均高于传统燃煤锅炉，远远超过国家标准；废气排放方面，烟中ＮＯｘ、ＣＯ，Ｓ０２及烟尘含量均低于燃煤锅炉，符合清洁能源的要求。
（３）生物质成型燃料热水锅炉在运行费用上较其它类型设备要低，尽管目前其固定资产投入费相对较高。随着节能环保要求的提高，此类锅炉在经济效益上将会越来越具有优势。
