燃煤锅炉如何改造成生物质锅炉

河南省太锅锅炉制造有限公司（燃气锅炉厂家）以“节约能源保护环境”为己任，根据燃煤锅炉与生物质锅炉技术特点，公司专门组织科研工程设计人员开展了燃煤蒸汽链条锅炉改造成燃烧生物质颗粒的环保锅炉的专题攻关，经过多年不断改进试验终于攻克了上述八大难题。经过多家用户长期使用比较和郑州市环保部门测试，证明改造成功的生物质颗粒的环保锅炉具有燃烧无黑烟，燃烧充分，炉膛温度高，产汽量大，锅炉热效率高,锅炉无腐蚀，无焦油堵塞，无粘结压火、可靠性高，寿命长等明显优点。自2008年以来在湖南、四川、江西、福建、浙江、江苏、河南等地已有多台燃煤锅炉改造成生物质颗粒的环保锅炉在使用,为用户带来极大的经济价值和环保效益，并申请获得多项国家发明专利及新型实用专利。    利用原有或闲置的链条炉排燃煤锅炉本体以及锅炉附属设备：鼓风机、引风机、出渣机、省煤器、减速器、除尘器、锅炉控制柜以及仪表阀门等，增加1-3套螺旋式生物质颗粒燃料上料机、1套二次送风设备及二次送风管等，以减少锅炉以及附属设备的投资费用。

根据15吨燃煤锅炉结构特点，从改造燃煤锅炉炉膛、炉拱、炉墙、余热回收、除尘装置、上料系统、控制系统等入手，将燃煤锅炉改造为全自动生物质锅炉，让能效率提高到80%-85%。

改造之前，贵公司首先了解生物质锅炉特点。

生物质燃料燃烧特性分析

生物质燃料是可再生的碳源，具产量巨大、分布广泛、低硫、低氮、生长快、二氧化碳排放低的特点。

生物质燃料燃烧主要由下面几个条件控制：

(1)一定的温度；

(2)一定量的空气(氧气)；

(3)燃料与空气(氧气)的混合程度；

(4)燃料中的可燃物与空气中的氧气进行剧烈的化学反应时间。

生物质燃料的着火温度为250—400℃，比煤低(煤的着火温度为400～500℃)，其温度的提高由点火热供给。生物质燃料的燃烧过程是挥发分及可燃成分与空气中的氧剧烈化合并放出热量的过程，因而氧气的供给量决定燃烧反应的过程。通过对供氧量的控制，可以很好地控制其燃烧反应。现运行的生活及工业锅炉的结构若不加改造直接使用生物质颗粒燃料，锅炉将出现严重冒黑烟、效率低、有粉尘污染等现象。因此，燃用生物质颗粒燃料锅炉需要加装专门的二次送风设备，增强进氧，使其能充分燃烧，有效提高炉堂温度，减少一氧化碳和烟尘的排放及热量的流失。

生物质燃料锅炉的优缺点

优点

(1)生物质燃料锅炉燃烧稳定，起火快、火焰高、上气快，运行状态良好，锅炉热效率高。

(2)改变以往的燃烧方式，二氧化硫、烟尘和氮氧化物的排放量小，燃料的燃烬率比煤的燃烬率高，渣排量小。

(3)生物质燃料为可再生能源产品，有利于国家能源结构调整和节能环保政策的落实。

缺点

(1)由于生物质燃料的着火温度比煤低得多，锅炉暂时停炉太久时不能压火。

(2)当接到减少用汽或暂停用汽的通知需要暂时停炉时，必须将炉排上的燃料烧尽，并排渣干净，否则容易引起倒燃而使燃料斗里的燃料着火。

生物质燃料锅炉运行时的注意事项

从生物质燃料锅炉运行情况来看，生物质燃料锅炉运行时应注意以下几点：

(1)根据锅炉运行时实际燃料的消耗量调整螺旋式上料机的燃料供给量。

(2)炉膛内的燃料未燃尽，鼓、引风机不得停止运行。

(3)运行中突然停电时，必须及时清除炉膛内的燃料。

(4)停炉前，不得再添加生物质燃料。

(5)停炉时，无需封火，炉排上燃料燃尽后，鼓、引风机方可停止运行。

(6)由于生物质燃料灰渣中含有较高的硅、氯及钾、钠等碱金属，灰熔点较低，容易在炉膛内结渣、结焦或沉积于受热面，严重影响燃烧生物质锅炉的传热，甚至造成腐蚀，影响锅炉的运行。因此，需要定期清理炉膛、折烟室和烟管内的积灰和灰渣。

对燃煤锅炉进行生物质燃料改造的方法

(1)利用原有或闲置的链条炉排燃煤锅炉本体以及锅炉附属设备：鼓风机、引风机、出渣机、省煤器、减速器、除尘器、锅炉控制柜以及仪表阀门等等，减少锅炉以及附属设备的投资费用。

(2)把原来进煤炭燃料用的煤斗改制作成密闭式生物质料斗，并加装防回火装置。

(3)安装1套生物质颗粒燃料输送、储料、上料装置。

(4)安装1套螺旋式生物质颗粒燃料上料机，并在螺旋式上料机最上端与密闭式料斗连结的输料管最上端位置开一个检查孔，并安装一个行程开关对螺旋式上料机电动机的启动、停止进行自动控制。螺旋式上料机安装时，输料管与地面输送储料斗连接要有一定的倾斜角度。为了节约锅炉房占地面积，同时又符合锅炉房设计规范的工艺布置要求，输料管的倾斜角≤60°为宜。螺旋式上料机安装如图1。

<!--[if !vml]--><!--[endif]-->

 

 

 

 

 

一、总体方案

由于生物质颗粒燃料与煤的燃烧特性不同，所以必须对原有锅炉的结构进行改造或改进，才能更好的满足生产的用热需求。

对燃煤链条锅炉改造为生物质燃料锅炉，是在原有锅炉上进行技术改造以适应生物质燃料燃烧。改造示意图如下：

<!--[if !vml]--><!--[endif]--> <!--[if !vml]--><!--[endif]-->

设备材料：

1.生物质上料斗2.二次吹风吹料装置

3.二次送风管4.生物质上料斗支架

5.炉口密封耐火砖层6.生物质输送弯管

7.生物质上料斗传动电机（减速机）8.生物质输送料斗

9楼梯10.封板

二、送料改造

控制给料速度，均匀度。确保锅炉燃料供应量，燃烧完全程度，预防料斗燃料自然现象。

三、前后拱改造

 改造原因:现在的炉膛出风口过大，排气过于杨通，让大量的热量随烟管排出.使锅炉热交换时间短.热效率严重降低。

  改造后效果:改造后减少了炉膛的出风量，控制了炉膛的温度，放慢了热空气的流速。

 

<!--[if !vml]--><!--[endif]-->

1、增加前拱高度

增加锅炉前拱高度，增强锅炉辐射换热，使生物质燃料在炉膛中高温裂解燃烧，将析出的大量挥发分完全燃烧。

2、减少后拱长度

对炉膛后拱进行改造，减少炉拱长度，增加生物质燃烧后产热能与水冷壁的辐射换热面积，增大炉膛容积，增加燃烧空间及换热强度，以利于增大生物质燃料燃烧及换热空间，确保换热强度，提高锅炉改造后的热效率。

四、鼓风、引风、二次风改造

改造原因:

1、现有鼓风系统采用拉风门控制.其风力大小不好控制。

2、采用冷空气进风，由于生物质颗粒燃烧时需要大量的氧气，必须风量大及风力集中，现燃煤锅炉采用冷风鼓风。使生物质燃烧过程中炉膜温度低时，会使火力越来越小。锅炉生温极慢。造成锅炉蒸气压力和蒸气量达不到要求。所以现有鼓风系统只适合燃煤不适合燃生物质颗粒。

改造后效果:

1,热风进风给氧更增加促燃效果;

2、风流控制走向，充分利用锅炉热交换;

3、风力大小控制，有利于生物质颗粒的燃烧点及燃烧面，使生物颗粒充分燃烧；

4、采用热空气进风给氧大大地提高炉膛的温度和火力。使锅炉生温快，锅炉蒸气压力和蒸气且比原燃煤时要大。

 

 

 

<!--[if !vml]--> <!--[endif]--> 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

根据生物质燃烧阶段性特点，需加大锅炉鼓风量，及时、分段、合理、有效补入二次风量，并就除尘系统增加的设备加大引风机引风量，确保锅炉系统能正常运行。在保证最佳炉膛过剩空气量，各燃烧区域温度的条件下，满足各阶段燃烧所需氧量，使生物质干燥裂解产生的70%挥发份完全燃烧，固定碳燃尽，减少和杜绝黑烟（生物质烟气成分未燃烧生物质挥发份、氧化物、未燃烧的燃料碎屑）及烟气污染物的产生。

五、燃料输送装置改造

配套皮带上料系统，采用连续自动控制仓位给料，减少人工操作控制，提高系统自动化程度。

改造原因:

由于生物质颗粒比燃煤着火点要低，造成料斗回火.使料斗内颗粒着火燃烧，造成很大的安全隐患.

改造后效益:

经过给料系统改造.料斗与炉膛分离割断和温控，使料斗和燃烧颗粒分开，不存在直接燃烧，消除了安全隐息.

六、布袋除尘改造

由于生物质锅炉的烟气含有大量灰分，极易导致锅炉排放不达标，并且造成环境污染，因此建议加装布袋除尘器，这种除尘器适用于捕集细小、干燥、非纤维性粉尘。当含尘烟气进入除尘器后，颗粒大、比重大的粉尘由于重力的作用沉降下来落入灰斗，细小粉尘在通过滤袋时被阻隔，使烟气得到净化。布袋除尘器除尘效率高，对于生物质锅炉烟气有显著的净化作用，而且目前技术成熟，结构简单，维护操作方便，已经得到了广泛的应用。

七、增加对流式省煤器

锅炉改燃生物质需增加二次风配风系统，而这一举措会造成炉膛出口烟温升高、烟气量增加、流速加快。在锅炉尾部再增加一对流式省煤器，可有效降低排烟热损。

八、控制系统优化改造

本方案设计生物质锅炉控制系统自动化较高，加上除尘系统的调整，必须在原有的控制上进行控制系统的配套改造。为进一步降低锅炉能耗，并需配置鼓引风机变频器。

改造原因:现有的控制系统只适合煤锅炉，必须重新设计适合生物质锅炉的控制系统.

改造后效果:全自动化控制.减少了劳动量，有效控制生物颗粒的燃烧量。大大地降低运行成本。整体改造后的效果:改善炉膛（燃烧室）环境，使生物质成型颗粒燃料充分完全燃烧，从源头催化裂解消除黑烟、草酸和焦油