1、循环流化床垃圾锅炉燃烧秸秆试验报告 *秸秆直燃发电示范项目-国内首台采用秸秆直燃循环流化床锅炉即将进入点火阶段。为了解秸秆燃烧特性，为循环流化床锅炉燃烧秸秆提供依据。*公司特选择*热电公司的循环流化床垃圾焚烧锅炉作为秸秆燃烧试验炉。 一、试验目的： 1：了解秸秆给料系统情况 2：秸秆进入炉内燃烧情况：，对各个参数的影响 3：对燃烧产物观察和分析化验 4：了解秸秆中 K,Na ,Ca 影响和积灰结焦情况 二、试验锅炉简要特性 试验锅炉与秸秆直燃锅炉同为 75T/H 循环流化床锅炉。 锅炉型号：UG-75/5.3 -MT 型式：此高温高压循环流化床垃圾焚烧锅炉 采用膜式水冷壁，自然循环，集中下降管
2、， 型布置循环流化床煤垃圾混烧锅炉。烟道内依次布置了低温锅热器、膜式省煤器及一二次风，空气预热器。在炉膛出口处并列布置了两支高温旋风分离器和返料装置。采用外置换热器，内置高温过热器，利用返料灰热量加热蒸汽。炉前不知有二台螺旋给煤机，二台垃圾给料系统，点火采用床下轻柴油压缩空气雾化点火，单台水冷出渣机，布袋除尘器，用气力输送灰库，设计燃料为生活垃圾和煤炭混燃。生活垃圾低位发热量为 1239Kcal/kg,煤炭的低位发热量为 5055cal/kg，煤粒度为 0-10mm. 三、秸秆燃烧前调整、准备工作、注意事项 1： 垃圾锅炉在正常运行时每天燃煤 120-150 吨，烧垃圾 400-450 吨，垃
3、圾与煤炭质量比为 2。5：1。垃圾热量占总热量，30%-40%。此次试验准备秸秆 400 包，每包 120 公斤，共 50 吨。计划秸秆燃烧量 3.5T/H，试验时间越十二小时，秸秆烧完后停炉检查。掺烧秸秆热量占总热量为 27%-33% 。（秸秆地位发热量 ：稻草：3466cal/kg、麦草 3919cal/kg）理论产汽量约 15 吨。 2： 为了尽可能减少垃圾燃烧产物对秸秆试烧的影响，在烧秸秆前五小时即 19 日 5 时将垃圾仓烧空，单纯烧煤,加强排渣，置换床料。因秸秆中钾的含量高，灰熔点低，一般到 7500C 开始熔融，容易引起床料结块，床面结焦。应将床温降至 7500C 以下，但是床温
4、还是由煤炭来维持，故床温不能太低，否则有灭火的可能，所以将床温逐渐由 9300C 降至 8200C 并维持稳定。 秸秆中挥发份高达 76%-86%，燃点 2500C 容易点燃，秸秆入炉后主要在稀相区燃烧，为提高秸秆燃尽率可适当加大二次风量，注意炉膛负压保持在300Pa 左右，为了维持 8200C 床温，一次风量 （6 万 Nm3/H）和引风量未作调整。 给煤量由正常运行时的 6.2 吨逐渐降至 5.6 吨并保持不变（8：00）， 此给煤量作为最低稳定燃烧的输入热量。锅炉运行无内外扰动，各参数稳定（8：30-9：50 之间）。此时主要参数为：蒸发量 34t/h,主蒸汽压力 5.2Mpa，主蒸汽温
5、度 4700C、床温 8230C，床压 9800Pa、氧量 14.1 、返料温度 7380C（其他参数见附件 2）环保部门在尾部烟道取样待分析。、 四、秸秆燃烧过程中的现象、调整、参数变动情况 9：50 秸秆输送系统运行，秸杆从垃圾入炉口进入炉膛燃烧，给煤保持不变，此时最明显的参数变化是炉膛负压。当秸秆进入炉膛后 1-2 秒内，负压指示都是 50-100Pa 左右剧烈波动，氧量下降了 0.3-0.8 左右。增加秸秆量而给料系统的拨轮机不能及时将秸秆送入炉膛，造成进料堵塞，影响了秸秆燃烧量。 10：20 主蒸汽温度上升了 50C，达到 4750C 主蒸汽压力调整为5.3Mpa 蒸发量逐渐由 34
6、t/h 上升到 38t/h，其他参数暂时无明显变化。（如：床温、返料等 ） 11：00 秸秆燃烧一个小时后，监控的主要参数为： 蒸发量：38.t/h、秸秆入炉量 21 包共 2.4 吨、煤量 5.5 吨（保持不变）床温 8210C、返料器温度 7390C 上升到 7590C 、床压 9800pa，炉膛出口温度为 7610C 上升到 7710C，主蒸汽温度 4810C、主蒸汽压 5.2Mpa、炉膛负压在-180- -260pa 波动，给水温度 1180C 未变，排烟温度 178 未变，氧量 13.47，其他参数无明显变化。 进行返料器的返料灰取样， 返料灰整体为土黄色，其中零星散布黑色颗粒，大如
7、芝麻，小如笔尖，具体含量待化验分析。 13：00 床压一直是 9800pa 启动冷渣机将床压降至 9500pa 左右运行。其他参数和 11：00 时大致相同。 14：20 返料温度逐渐由 7500C 升至 7800C 后又缓慢降至 7650C 保持+-5 0C 波动， 至 17：00 秸秆燃烧试验进行 7 小时，此时蒸发量为 37t/h，主汽压 5.15 主汽温 4650C，床温 825 床压 9300，返料温度 764，炉膛出口温度 777，排烟温度 178，负压-210，其他参数无明显变化。 共烧掉秸秆 132 包，质量约为 15.8 吨，10：00-11：00 最大烧秸秆量 2.5 吨，
8、其余 2.1-2.2 吨。秸秆产汽量约为 4.2/h 吨。 在中夜班秸秆入炉量有所下降平均为 1.8 吨，蒸发量在 36。5-37。2 吨，其他参数和 17：00 时大致相同。 20 日上午 9：00，对返料灰取样和 19 日采样基本相同，对尾部烟道飞灰采样，烟尘中黑色颗粒较多，灰样整体呈现灰黑色，与烧垃圾施灰样土黄色色差明显。各个参数没有明显变化。 11：00 秸秆燃烧完毕，参数记录结束，锅炉进行停炉操作。 五、停炉后对炉膛、床料、烟道受热面积灰结焦的检查 1、21 日上午放掉床料，床料中有许多随垃圾一同入炉的铁丝铁块，碎玻璃碎砖头等杂物，也有些焦块，但结焦原因可以看出是玻璃熔融造成的，肉眼
9、无法辨别出是否有秸秆灰渣残留物，要等化验结果可知。 2、对水平烟道检查，发现吊挂管结焦严重每根管子都覆盖着 1-3cm 不等的焦块，管束之间的通流面积被缩小。（垃圾灰分大，易结焦） 3、低温过热器和省煤器管壁结焦也是严重，迎风面结焦形成尖锐梳齿型，且分布于整个受热面，焦块呈黄褐色，硬脆易碎。 4、对返料器高过的检查：由于返料灰提前放掉无法判断秸秆残留物，高过管壁无积灰与结焦，但管壁冲刷磨损比较明显。 六、秸秆燃烧试验结果的浅析与探讨 1、此次试验时间比计划延长了 1 倍，由 12 小时便为 25 小时。是因为秸秆输送是靠人工将秸秆解包打散放到链板机上 ，秸秆入炉量不是十分均匀，大团秸秆也容易在
10、拨轮机出堵塞。一方面限制了秸秆入炉量，每小时只能 2.2 吨左右，再也增加不上去。另一方面造成各参数波动，如两台拨轮机同时堵塞 3-5 分钟，炉膛出口温度在 770+-150C 波动，对主汽温度影响 100C 左右，水平演到 540+-100C 蒸发量下降 1.5-2 吨，对床温床压技竖井烟道无明显影响。秸秆要连续入炉后要经过 15 分钟左右实践蒸发量才能逐渐恢复到 37-38 吨/时。 2、2 吨左右的秸秆入炉量产生了不超过 5 吨的蒸汽量，远低于 3.5吨秸秆产生 15 吨蒸汽的理想数值，整个试烧过程蒸发量没有超过 40 吨。 3、秸秆燃烧没有对床温产生明显的变化，在整个实验过程中床温一直
11、在 820-830 只见轻微波动， 4、根据参加试验的运行人员观察比较，秸秆燃烧没有增加排渣量。 这种现象能否解释为秸秆入炉后主要在稀相区迅速着火燃烧，灰份少且轻，在炉膛中停留时间短就被烟气带走，无法落到床层上。 5、秸秆开始燃烧半小时到一小时后，返料器温度逐渐上升了 15-30 度，是否可以说明秸秆燃烧产物有部分被分离器分离下来，加入了物料循环，增加了循环灰量（无炉膛差压仪表进行监视） 6、尾部烟道飞灰取样中有黑灰成分，而正常烧垃圾时飞灰颜色呈现土黄色。能否解释为： （1）是秸秆燃烧的产物 （2）是低负荷床温低的状况下煤没有燃尽的产物 （3）以上二者综合 7、受热面上的积灰结焦主要是烧垃圾时
12、产生的，与秸秆中的 K,Na,Ca 是否有关要等化验结果才能得知。 8、对竖井烟道的烟温烟压、空气预热器的一二次风温、排烟温度没有产生明显的影响，可以确定是入炉秸秆量太小所至。 9、此次试验没有达到预想状态的原因 （1）给料系统限制了秸秆入炉量是根本的主要的原因。使实际入炉量是计划的 50%-60%，输入热量仅占总热量的 15%-18%。 （2）在试验中各个受热面积灰结焦严重，很大程度上削弱了换热，锅炉代缺陷运行。 （3）连续一个星期的阴雨增加了露天堆放秸秆的水分，降低了其热值。 附件 1： 通过秸秆试烧所产生的现象、以及参数变化，现对秸秆直燃锅炉提出几点思考： 1：床温如何控制？ 是靠秸秆燃烧时放出的辐射热和返料灰的热量及里面的可燃物再燃烧来维持？ 2：循环灰的组成主要是床料中的细小颗粒和分离下来的秸秆灰？ 3、达到额定负荷需要多长时间和多少的循环倍率/ 4、受热面积灰结焦在什么情况下容易形成？ 5、如何保证给料系统输送正常不堵塞？
