蒸汽锅炉燃烧形式及过程

一般来说小容量生物质锅炉多采用层燃燃烧方式，即所谓的火床燃烧方式，一般用于工业生产或生活采暖等。有水管式也有火管式。由于压力较低，蒸发需要的热量（汽化热）占70%～92%。因此水冷壁与锅炉管束基本上都是蒸发受热面，有时只在尾部装有铸铁式省煤器以加热给水，同时降低排烟温度，提高锅炉效率。个别情况下也布置过热器以满足生产工艺的要求。

国内沈阳鑫斯大锅炉公司生产的容量为10～20t/h的燃煤工业生物质锅炉，大多数为双横锅筒水管生物质锅炉。气温有194℃（饱和温度）及300℃两种，汽压为，1.275MPa，给水温度为60～105℃，热空气温度为150～160℃，锅炉效率为75%（无烟煤）及78%（烟煤）左右。水冷壁及对流锅炉管束均为602×3㎜无缝钢管。如有过热器，则不知在第一管束之后。有铸铁（或钢管）省煤器和管式空气预热器。燃烧设备可采用鳞片式链条炉排。锅炉管束、过热器及省煤器都装有蒸汽吹灰装置。

蔗渣生物质蒸汽锅炉额定蒸发量为85t/h,过热出口压力为3.8MPa（表压），过热蒸汽出口温度为450℃，锅筒压力为4.2MPa（表压），给水温度为105℃。锅炉为室外布置，自然循环单锅筒锅炉，采用II型布置，炉膛部分悬吊，尾部烟道支承。炉膛前墙下布置喷渣口，辅以固定炉排组织燃烧，利用蒸汽除渣。过热器分两级布置，高温过热器和低温过热器之间布置面式减温器，省煤器分上下级，空气预热器为单级布置。

炉膛燃烧区域，下部前起墙沿宽度方向布置有4只蔗渣喷燃器，蔗渣燃烧室呈长方形断面，布置有前拱和后拱，前拱以下的炉内区域敷设卫燃带。

燃烧区域加前拱、后拱和敷卫燃带有较高的热负荷有利于蔗渣的着火和燃烧。蔗渣喷口距炉排高度约3m，甘蔗渣有气力喷播方向送入炉膛中，利用高度差使蔗渣在生物质蒸汽锅炉内飞行的路程中受到热烟气极为有效的加热，蔗渣中的水分基本被烤干，部分落在炉排燃烧层上很快滴燃烧。大部分的蔗渣在烟气及空气的托浮下，在炉内悬浮燃烧。炉膛从炉排到顶棚的距离约24m，有足够的高度保证蔗渣充分燃尽。

炉膛水冷壁为膜式壁结构，水冷系统所用的材质均为20号钢。过热器布置在水平烟道中，由棚顶过热器，一级过热器和二级过热器组成。顶棚管和二级过热器蛇形管材质均为20号钢，二级过热器内蒸汽与烟气成逆向混合流动，二级过热器出口引入面式减温器，蒸汽经减温后引入一级过热器，蒸汽与烟气成逆顺混合流动。前半段高温部分为错列顺流，后半段温度较低的部分为顺列逆流，所用管子材质20号钢。过热蒸汽的调温方式采用面式减温器，减温器位于二级过热器与一级过热器之间，减温水为锅炉给水。

省煤器布置在生物质蒸汽锅炉尾部竖井中，分为两级，每级各有2组蛇形管束，共有4组蛇形管束，给水从省煤器下集箱引入，经下级省煤器管束后引到中间集箱，再从中间集箱引入上级省煤器蛇形管，然后到省煤器出口集箱。

空气预热器为单级布置，共有4组集箱，4个流程，每组管箱由4只管道组成。烟气在管内纵向冲刷，空气在管外横向冲刷，在每个管箱的入口处还装有防磨套管。