燃酒糟锅炉的设计和热态试验.docxVIP

燃酒糟锅炉的设计和热态试验曹建峰(上海四方锅炉厂,上海200072)摘要:在对酒糟燃烧机理系统研究的基础上,采用层燃与室燃相结合的新型燃烧技术,成功开发了燃酒糟锅炉,从而实现了酒糟的及时着火和高效清洁燃烧,并使锅炉在运行过程中具有很强的负荷调节能力。不仅解决了长期困扰酿酒行业的酒糟污染环境问题,同时变废为宝,实现了酒糟灰渣综合利用。图5表3参2关键词:动力机械工程;燃酒糟锅炉;环境污染;灰渣综合利用中图分类号:TK3文献标识码:ADesignTechniquesandHotTestsofDistiller’sGrainFiredBoilersCAOJian2feng(ShanghaiSifangBoilerWorks,Shanghai200072,China)Abstract:Basedonresearchresultsconcerningthecombustionmechanismofdistriller’sgrain,adistriller’sgrainfiredboilerhassuccessfullybeendevelopedbyusingthenewtechnologyofcombininggrate2firingwithchambercombustion,whichensurestimelyignitionandefficientcleancombustion,simultaneouslywarrantingtheboiler’sstrongloadregulationcapability.Herewith,notonlytheenvironmentpollutionproblem,whichsincelonghastroubledthevintagetrade,isbeingsolved,butwasteisthusturnedintosomethingvaluable,realizingthecomprehensiveutilizationofdistiller’sgrain.Figs5,tables3andrefs2.Keywords:powerandmechanicalengineering;distriller’sgrainfiredboiler;environmentalpollution;comprehensiveutilizationofresidues能源短缺和环境保护问题正受到世界各国的普遍关注。将各种生物质废弃物,如酒糟、稻壳、椰子壳、甘蔗渣等作为锅炉燃料,既可节约能源又能改善环境,具有很大的经济和社会价值。用锅炉燃烧稻壳等生物质废弃物,国内外已进行了不少研究,但其采用的燃烧方式大多为流化床燃烧,且为了保证其稳定燃烧,必须用沙作床料,因而影响了其灰渣的综合利用价值。而由于稻壳难以燃尽、发热值低,采用常规层状燃烧,只能选用较低的炉排面热负荷,燃烧效率和锅炉热效率很低,不能实现高效利用。由于我国是一个产酒大国,酒糟是酒厂生产过程中的废弃物,全国的酒糟的产量极其可观,如四川五粮液酒厂的酒糟产量达2000tΠd。此外,因酒糟的成分以稻壳为主,稻壳燃烧后灰分中的硅含量很高,可作为提取白碳黑的原料。因此,开发一种可同时实现生物质废弃物———酒糟及其灰渣的资源化利用的锅炉无论从环保还是节能角度都具有广阔的应用前景。1酒糟的燃烧特性1.1酒糟的成份及其特性分析五粮液酒厂的酒糟主要由高粱、大米、糯米、小收稿日期:2005208229作者简介:曹建峰(19572),女,浙江镇海人,工学硕士,高级工程师。主要从事生物质燃料燃烧技术的研究。曹建峰:燃酒糟锅炉的设计和热态试验第6期·795·麦、玉米等5种粮食与稻壳的混合物发酵蒸酒后的淀粉残渣组成。根据对该酒厂的酒糟取样分析,酒糟的成分及热值如表1所示。表1酒糟成分及其热值Distriller’sgrain’scompositionandheatingvalueTab.1CyΠ%HyΠ%OyΠ%NyΠ%SyΠ%AyΠ%WyΠ%VrΠ%QyΠkJ·kg-1dw39.035.1628.361.630.1710.6515.0031.8912875从表中可知,酒糟具有以下特点:(1)发热量低,只相当于烟煤发热量的2Π3;(2)水份含量高,相当于每kJ热量的燃料带入的水分是一般烟煤的8倍左右;(3)挥发份含量高。1.2酒糟的燃烧机理由于酒糟的成分比较特殊,其燃烧具有以下特点:(1)由于水份含量高,燃料干燥过程时间长,并需较高的干燥温度。(2)由于水份含量高、发热量低,故酒糟的绝热燃烧温度低。(3)焦炭燃尽困难。热态试验表明,因酒糟挥发份含量高,其析出速度快,燃烧速度也快。一般,在焦炭着火前已基本析出完毕,使挥发份燃烧和焦炭燃烧明显分为两个独立的阶段,因而固定碳燃烧困难。而煤的挥发