
С ростом общественного спроса на энергоресурсы ископаемое топливо, являющееся основным источником энергии, быстро сокращается. Поэтому поиск возобновляемого альтернативного источника энергии стал предметом всеобщего внимания общества. Биомасса является идеальным возобновляемым источником энергии, она имеет широкий спектр источников, ежегодно образуется большое количество промышленных, сельскохозяйственных и лесных отходов.
С ростом общественного спроса на энергоресурсы ископаемое топливо, являющееся основным источником энергии, быстро сокращается. Поэтому поиск возобновляемого альтернативного источника энергии стал предметом всеобщего внимания общества. Биомасса является идеальным возобновляемым источником энергии, она имеет широкий спектр источников, ежегодно образуется большое количество промышленных, сельскохозяйственных и лесных отходов. В текущем мировом энергопотреблении потребление биомассы составляет 14% от общего мирового энергопотребления, уступая только нефти, углю и природному газу, занимая четвёртое место. В нашей стране, будь то стебли кукурузы и солома в северных районах или рисовая шелуха, багасса, кокосовая скорлупа и другие возобновляемые ресурсы на юге, они очень богаты; использование их в качестве замены или частичной замены угля не только приносит предприятиям щедрую экономическую отдачу, но и увеличивает доходы широких масс крестьян. С другой стороны, биомасса является чистым возобновляемым источником энергии, выбросы CO₂ близки к нулю, поэтому использование биомассы играет важную роль в защите окружающей среды, улучшении экологии и повышении экономической эффективности предприятий.
Прямое использование биотоплива в качестве топлива для котлов также является эффективным способом использования биомассы. В последние годы котлы на биомассе получили быстрое развитие во многих странах.
Применяемое топливо: сыпучая биомасса, такая как солома, формованное биотопливо
Требования к состоянию топлива: размер топлива, как правило, должен быть не более 50×30×10 мм (длина × ширина × толщина) или стержневое топливо размером 30×50 мм (длина × диаметр); допускается небольшое количество топлива длиной 50–100 мм; общая влажность, как правило, должна быть не более 25%, максимально не более 30%; для прессованного формованного топлива размер, как правило, должен быть не более 30×30×10 мм, общая влажность, как правило, должна быть не более 15%. В зависимости от топлива в котле данного типа может применяться цепная или возвратно-поступательная колосниковая решётка.
1. Топка, вторичный воздух:
Поскольку биомасса имеет малую плотность, низкую теплоту сгорания, высокий выход летучих веществ и высокую влажность, котлы на биомассе значительно отличаются от обычных угольных котлов. Прежде всего необходимы большое пространство для горения и достаточная высота, чтобы топливо имело достаточное время для горения в топке; одновременно на определённой высоте в топке послойно размещается достаточное количество вторичного воздуха, чтобы адаптироваться к интенсивному выделению и сжиганию большого количества летучих веществ, обеспечить полное смешивание и горение горючих веществ с воздухом и их выгорание в топке.
2. Компоновка поверхностей нагрева и обдувочных аппаратов:
Поскольку биомасса содержит повышенное количество K и C, зола после сгорания содержит большое количество солей щелочных металлов, таких как KCl, K₂CO₃ и др. Эти соли имеют низкую температуру плавления и легко накапливаются на поверхностях нагрева, что требует при проектировании поверхностей нагрева применения компоновки, отличной от обычных угольных котлов, чтобы конструктивно уменьшить отложения золы на поверхностях нагрева. Кроме того, такая зола обладает высокой адгезионной способностью, и обычные акустические обдувочные аппараты с трудом удаляют её, поэтому в соответствующих местах котла необходимо устанавливать паровые обдувочные аппараты. Кроме того, наличие C в биомассе усиливает коррозию хвостовых поверхностей нагрева, поэтому при конструировании и выборе материалов последних ступеней поверхностей нагрева требуется особый подход, чтобы избежать или уменьшить коррозию хвостовых поверхностей нагрева.
Котёл на биомассе типа SZL с фронтальным расположением топки разработан компанией с использованием новейших результатов теории горения Сианьского транспортного университета и новейших технологий развития котлостроения. Котёл обладает такими преимуществами, как достаточная производительность, высокий тепловой КПД, стабильная и надёжная работа, высокая перегрузочная способность, широкая топливная адаптивность, энергосбережение и экологичность.
1. Фронтальное расположение топки полностью устраняет явление перегрева и выпучивания барабана, вызванное его непосредственным воздействием топки, а компоновка поверхностей нагрева становится более рациональной.
2. По бокам топки применена конструкция из мембранных водоохлаждаемых экранов, что обеспечивает герметичность топки и повышает тепловой КПД котла.
3. В зонах конвективного пучка и поверхностей нагрева экономайзера котла предусмотрены штуцеры для подключения обдувочных аппаратов, что позволяет при использовании специальных видов топлива (особенно с высокой адгезионной способностью) принимать необходимые меры для предотвращения проблем.
4. Использованы новейшие результаты исследований арочных сводов топки Сианьского транспортного университета, применена технология арочного свода обратного α-образного типа, что улучшает характеристики горения топлива, обеспечивает широкую адаптивность к различным видам угля и высокую эффективность сгорания.
5. Свод топки выполнен по конструкции водоохлаждаемого свода, что увеличивает жёсткость и устойчивость свода топки и продлевает срок его службы.
6. При применении возвратно-поступательной колосниковой решётки в сборно-блочном котле на биомассе типа SZL с фронтальным расположением топки решётка и топливо имеют относительное движение, что подходит для сжигания сыпучей биомассы с повышенной влажностью и зольностью и пониженной теплотой сгорания.