生物质燃烧机在小型燃煤锅炉改造中的应用

摘 要：本文对生物质燃烧机在小型燃煤锅炉改造中，对设备的正确安装使用，使用中应注意的问题，常见故障排除及燃料的选择等问题做了介绍。

关键词：燃煤锅炉改造；生物质燃烧机；生物质成型燃料；应用

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.06.057

0 引言

燃煤锅炉在使用过程中排尘浓度大，产生的二氧化硫含量高，对大气环境造成较大的污染，为加强大气环境治理，采用天然气、生物质、等清洁能源对现有的燃煤锅炉进行整治改造，完成燃煤锅炉大气污染治理，已势在必行。

考虑到采用生物质燃烧机对燃煤锅炉进行改造，现有的锅炉设备和辅机设备不动，只配套一台生物质燃料机和除尘设施，构成简单，总投资少，改造时间短，施工工程量小，能有效的降低二氧化硫、烟尘排放量，达到环保要求。另一方面可避免改用燃气炉带来的经济负担（采用天然气改造，现有锅炉主机拆除，订购天然气锅炉全部设备，加上天然气公司管道配置和调压箱等配套设备，投资较大，而且运行费用也比生物质燃料高）。根据我公司实际情况，综合考虑，决定采用生物质颗粒燃烧机对现有的4吨燃煤锅炉进行改造。

1 生物质颗粒燃烧机的构成特点

生物质颗粒燃烧机是一种使用生物质颗粒作为燃料，提供热能转换的设备。其燃烧过程为：燃料被螺旋给料机送入燃烧室引燃后，颗粒以半气化悬浮状态进行低温燃烧，火焰与切线旋流配风会合，形成高温喷射状火焰喷出。

燃烧机采用沸腾或半气化燃烧加切线旋流式配风设计，燃烧充分、稳定，效率高，在微压状态下不发生回火和脱火，热负荷调节范围宽，无污染，环境效益明显。而且投资和运行费用低，运行时比采用天然气的锅炉加热成本降低40%以上，在小型燃煤锅炉改造中得到了大量应用。

我们选用临沂木子原热能科技有限公司自主研制生产的生物质智能燃烧机，整机由控制系统，自动送风系统，点火系统，自动除焦系统组成，主要特点为：

（1）采用耐高温稀土合金材料，无负压开放式燃烧，可连续持久运行，故障率低。

（2）采用双绞笼双进料电机，解决运行中卡料、堵料、进料不畅及回烟，回火问题。

（3）采用公司专利产品，自动除焦除灰装置，可自主设定除焦流程，时刻保持燃烧室内配氧充足，燃烧充分。

（4）采用PLC可编程控制，燃烧设备中送风，送料电机同时接受锅炉压力、水位、温度信号与控制信号，实现运行过程中自动调节。

（5）用于燃煤锅炉改造直接对接即可，无需改变锅炉以前所有配置，且操作简单、使用方便，维护量小。

2 燃烧机的安装使用

（1）拆除原燃煤锅炉上煤系统，在前炉拱中间位置根据燃烧机燃烧室出口口径开口，并用耐火水泥将周边密封。将燃烧机燃烧室头端与锅炉开口处对接，固定密封。

（2）检查锅炉供电，供水，风机系统，检查锅炉气泡水位情况，清理炉膛积灰，将生物质原料加入烧燃机料仓。

（3）将锅炉引风机风量调至较小，开启燃烧机。手动启动时，点击控制器面板上的手动键，手动进料，同时按（点火）“启动”键和（鼓风）“小火”键，60秒后，喷火口喷出火焰，按（点火）“停止”键，燃烧机开始工作。

（4）运行中，根据需要调整（鼓风）和（进料）中的“大火”，“中火”，“小火”键来调整火力的大小（即通过变频器控制上料电机和鼓风电机的转速）。一般大风配大料，中风配中料，小风配小料，但尽量不要小风配大料，否则会因配风不足，导致燃烧不尽冒烟。

（5）除灰时间的设置，应根据燃料灰渣情况进行调节，时间短了可导致没有烧尽的燃料推出燃烧室外，时间太长又会导致灰渣太多影响燃烧，一般可在10-20分钟内调节。

（6）自动启动时，点击控制器面板上的“自动”键，10-15分钟后，设备会自动进入工作状态，随锅炉蒸汽压力大小自动调节鼓风、上料参数。

（7）停机时，提前15分钟停止进料，待燃烧室内燃料烧尽后（约0.5小时），停止鼓风，断开电源。

3 应用中的几个问题

（1）选用生物质燃烧机时，其热能输出功率要与配套锅炉标称的蒸汽产量匹配，只有良好的匹配，才能发挥生物质燃烧机的性能，保证炉膛稳定燃烧，达到预期的热能输出，获的锅炉良好热效率。在实际应用在中，可选比锅炉标称蒸汽量大一规格，如4吨锅炉可选300万大卡燃烧机，以确保使用效果。

（2）设备的内置参数设定好后，非专业人员不得随意改变，随便改动设备参数，易导致燃烧机出现异常，不能正常工作。

（3）燃料必须使用直径6-8mm木质生物质颗粒，不能使用颗粒碎屑和杂质太多的颗粒。

（4）严禁将任何金属品进入料斗，以防损坏送料系统。

（5）若出现阻料和卡料，可用木棍捅下来，不能用钢筋、铁丝，以防卷入螺杆，造成螺杆损坏。

（6）燃烧正常使用后。要经常检查观察料仓，及时添加燃料，料仓内燃料不能少于三分之一，严禁无燃料工作。

（7）炉膛应保持负压，严禁正压太大。

（8）运行中，不可因用气量增加而加料过猛，当燃料用量增加时，易导致降低燃烧机效率。

（9）工作过程中可通过炉子观火口，观察燃烧室出口生物质颗粒燃烧情况。

（10）经常清理燃烧室内部灰渣，不工作时将生物质颗粒燃烧完成或清理干净。

（11）设备使用中有时会出现结焦现象，在燃烧室内形成较大的熔炼渣块，黑灰色，块大，坚硬，面表看似玻璃状。严重影响到燃烧机的正常运行。结焦的主要原因是原料问题。我们在使用中经常会遇到从不同的厂家采购的生物质成型颗粒燃料烧起来质量不一样，一般正常纯木质颗粒是不易结焦的，如产生结焦肯定是在原材料中混入了一些东西，如黄土、沙子、粉尘等高质灰分，其灰分有的超过15%。生物质燃料燃烧结焦随灰分的比例增加呈现性增大，所以一定要把好原料关。除用料原因外，生物质燃烧机的配风，进料速度等也会影响造成结焦。

4 常见故障排除