【摘要】雙層爐排生物質(zhì)成型燃料鍋爐在進行設(shè)計的過程中，主要是依據(jù)生物質(zhì)的成型燃料中所具有的相關(guān)特性來進行設(shè)計的，在經(jīng)過周密的熱工計算、加工工藝研究之后才能夠設(shè)計出適用于生物質(zhì)成型燃料的鍋爐。使用雙層爐排的結(jié)構(gòu)，不僅能夠切實有效的消除煙塵含量，還能夠提升燃燒率，同時其中所存在的二氧化硫、氮氧化物、煙塵等也遠比其他類型的鍋爐要低，完全符合當前國家的相關(guān)排放標準。本篇文章主要針對雙層爐排生物質(zhì)成型燃料鍋爐的設(shè)計和研究進行了全面詳細的探討，以期為我國的鍋爐設(shè)計發(fā)展提供參考。

【關(guān)鍵詞】生物質(zhì)成型燃料鍋爐設(shè)計；雙層爐排；動態(tài)評價；技術(shù)經(jīng)濟

鍋爐設(shè)計是我國工業(yè)生產(chǎn)中所涉及到的一個重要方面，必須要采取切實有效的方式來進行設(shè)計，最大限度的避免鍋爐的排放過大，容易對環(huán)境造成重大的污染的弊端。而雙層爐排生物質(zhì)成型燃料鍋爐在進行設(shè)計的過程中，更是要注重這方面的問題。下文主要針對雙層爐排生物質(zhì)成型燃料鍋爐設(shè)計與研究進行了全面詳細的探討。

1、雙層爐排的設(shè)計依據(jù)

我國在生物質(zhì)成型燃料燃燒上所進行的相關(guān)理論研究起步較晚，其中所涉及到的研究課題也沒有發(fā)達國家深入，但是仍然能夠明顯的發(fā)現(xiàn)，這一方面是能夠切實有效的解決生物質(zhì)高效、干凈利用的重要課題。就目前來說，如果沒有徹底了解生物質(zhì)成型燃燒理論，那么就必須要把以往傳統(tǒng)的燃燒鍋爐進行相應的改造，但即便是這樣，其爐膛自身的容積、形狀、過?？諝獾雀鱾€方面在這一過程中所體現(xiàn)出來的成型燃燒都是完全不匹配的，在這種情況之下，直接導致了鍋爐自身所具有的熱效率、燃燒率無法充分的滿足要求，并且鍋爐所存在的污染排放超標等方面的問題也在這一過程中體現(xiàn)出了較為嚴重的狀況。所以，必須要使用生物質(zhì)成型燃燒理論來針對專用鍋爐進行全面深入的研究，這是當前鍋爐中所涉及到的一個重要問題。

1.1燃燒特性

以稻草，玉米稈，高粱稈，木屑為例子，對比它們的工業(yè)分析、元素分析、以及發(fā)熱量的數(shù)值，我們可以得出結(jié)論：生物質(zhì)成型燃料的揮發(fā)分遠遠高于煤，含碳量和灰分也比煤小很多，熱值比煤要小。

（1）原生物質(zhì)燃燒特性，原生物質(zhì)尤其是秸稈類的生物質(zhì)密度較小，體積大，揮發(fā)分在60%～70%之間，易燃。熱分解時的溫度低，一般來說，350C就能釋放80%的揮發(fā)分，燃燒速度很快。需氧量也遠大于外界擴散所提供的氧量，導致供養(yǎng)不足，從而形成CO等的有害物質(zhì)。

（2）生物質(zhì)成型燃料特性，生物質(zhì)成型燃料自身所具有的密度要遠遠大于以往的原生物質(zhì)，這主要是由于其自身是經(jīng)過高壓處理之后才徹底成型的，并且呈現(xiàn)出塊狀物體，其結(jié)構(gòu)、組織所具有的各方面特性，直接使得揮發(fā)熱量、傳熱的速度大幅度的降低，并且火溫也在這一過程中持續(xù)不斷的升高，性能較差，但是依然比煤的性能更加優(yōu)秀。燃燒開始的時候揮發(fā)分是慢速分解的，在動力區(qū)燃燒，速度也中等，逐漸過度到擴散區(qū)和過渡區(qū)。

1.2設(shè)計生物質(zhì)成型燃料鍋爐的主要要求

結(jié)構(gòu)布置，采用了雙層爐排的設(shè)計結(jié)構(gòu)，也就是手燒爐排，并且在一定高度加上一道水冷卻的鋼管式爐排。其組成包括了：上爐門、中爐門、下爐門、上爐排、下爐排、輻射受熱面、風室、燃燼室、爐膛、爐墻、對流受熱面、排氣管、煙道和煙囪等。

上爐門是保持的常開設(shè)計，這一門的本身所起到的主要作用便是用作燃料的投放以及空氣的進入。中爐門能夠?qū)ο聽t所排放上來的燃料進行燃燒，同時對于燃燒的殘渣進行清理。通常情況下，都僅僅只是使用在清理以及點火操作砂鍋。下爐門在實際操作的過程中，一般都是作為排灰操作，僅僅只對其供應少量的空氣到其中，只需要在鍋爐運行的過程中輕微打開即可，在進行檢查的過程中，主要是依據(jù)下爐燃燒的具體狀況來作為是否打開的一個依據(jù)。在上爐以上的位置，都是作為風室來進行使用，而上下爐排之間則是作為爐膛來進行使用。在鍋爐的墻上必須要設(shè)置相應的排煙口，煙口位置不能夠過高，否則極有可能會導致煙氣出現(xiàn)短路的可能性。但是其煙口本身的位置也不能過低，否則在下爐排的灰渣厚度無法達到要求的情況下，就可能會導致鍋爐燃燒出現(xiàn)一定程度的問題。在進行設(shè)計的過程中，務(wù)必遵循相應的原理來進行，也就是讓一定粒徑的生物質(zhì)燃料能夠進入到上爐門中進行燃燒，而上爐排在這一過程中所存在的生物質(zhì)屑以及灰渣都能夠下爐排繼續(xù)進行燃燒。

2、對雙層爐排生物質(zhì)成型燃料鍋爐的前景分析

生產(chǎn)、利用這兩個方面從本質(zhì)上來說，就是一個將生產(chǎn)目的、手段都投入大量的資金和人力進行深入研究的重要過程中，在這整個過程之中，所涉及到的不僅僅知識一個經(jīng)濟過程，同樣也是經(jīng)濟和技術(shù)進行完美結(jié)合的一個過程。只有其中所涉及到的經(jīng)濟因素和技術(shù)因素能夠在這一過程中進行切實有效的協(xié)調(diào)，才能夠為該技術(shù)的發(fā)展和推廣提供保障。

2.1技術(shù)分析

雙層爐排生物質(zhì)成型燃料鍋爐設(shè)計的熱負荷是87千瓦，熱水溫度95攝氏度，進水的溫度是20攝氏度，熱效率也能高達70%，其排煙溫度200攝氏度。它在技術(shù)的性能上十分占優(yōu)勢，有很高的熱效率和燃燒效率，也減少了有害氣體和煙塵的排放量，符合我國的標準，對環(huán)境帶來的損害小，所以可以考慮廣泛應用于各種活動生產(chǎn)中來。

2.2經(jīng)濟分析

從經(jīng)濟效益方面來說，由于雙層爐排生物質(zhì)成型燃燒鍋爐在實際使用過程中所展現(xiàn)出來的燃燒效率極高，這使得燃料能夠在這其中最大限度的進行燃燒，其中所存在的熱量損失也較小，減少了燃料費用的使用。和燃煤鍋爐相比較而言，這一鍋爐燃燒形式更加的經(jīng)濟、適用。除此之外，在成本費用中，還包括了固定資產(chǎn)的投入部分以及運行成本。而在固定資產(chǎn)投入的費用之中，則是直接包含了設(shè)備以及建設(shè)費這兩項，例如鍋爐成本為一萬元，那么土建費以及安裝費這兩個部分就是五千元，并且在運行費用之中還會包含大量的人工費、原料費、電費、維修費，這其中所存在的主要優(yōu)點就在于人工費的節(jié)省。如果說成型技術(shù)以及設(shè)備能夠進行持續(xù)不斷的深入研究，那么就還可以在以往的基礎(chǔ)之上來進行成本降低，所以，該方式是完全可取的，能夠良好的適應當前經(jīng)濟發(fā)展需求。

3、結(jié)語

綜上所述，雙層爐排鍋爐是現(xiàn)代鍋爐設(shè)計中一個極其重要的進步，這一類型的鍋爐能夠極大的提高生產(chǎn)效率，并且切實有效的減少了污染物的排放，鍋爐的各個方面也充分的達到了工質(zhì)參數(shù)所嚴格要求的指數(shù)，并且在當前燃料市場價格不斷上揚的情況下，相關(guān)的研究人員還應當針對這一方面進行持續(xù)不斷的研究，這能夠促使雙層爐排鍋爐在現(xiàn)代工業(yè)中的占有率獲得進一部的提升。

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作者簡介

姓名：劉行。性別：男。出生年月：1985.5.19。出生地：哈爾濱，畢業(yè)院校：佳木斯大學，研究方向：鍋爐與壓力容器設(shè)計

身份證號：230103198505194239