SHL20-2.5-S生物质锅炉的设计

SHL20-2.5-S生物质锅炉的设计

蒋景沛

（辽宁省能源研究所有限公司）

摘要：对生物质锅炉燃料特性的分析，指出其对炉膛结构的影响，重点介绍SHL20-2.5-S生物质锅炉的设计理念及特点。

关键词：生物质锅炉；炉膛容积；烟气停留时间

0. 引言

能源是社会和经济发展的物质基础，能源短缺也成了人类生存发展所必须解决的问题，多年来化石类不可再生能源的不断消耗，在其逐渐枯竭的同时面临着严重的环境污染问题，因此清洁能源的使用有效的解决了能源与环境问题。

生物质能作为可再生清洁能源具有可再生、低污染、储量大、分布广等特点，在很大程度上缓解了能源枯竭及环境问题。

1. 设计理念

生物质燃料较煤具有高挥发分、低灰分、低热值等特点。其具有较大的烟气量，因此为了达到更好的燃烧效果，本设计采用了较大、较长的炉膛空间，保证烟气具有足够的停留时间，已达到最佳燃尽率。

2. 设计基本参数

2.1生物质锅炉设计参数

锅炉型号：SHL20-2.5-S

额定蒸发量（t/h）：  20

额定压力 （MPa）：  2.5

饱和蒸汽温度（℃）： 226

给水温度（℃）：     20

冷空气温度（℃）：   20

热空气温度（℃）：   130

排污率（%）：        5

设计燃料：生物质（木材、树皮、模板等；片状30~50mm）

2.2燃料参数（收到基成分%）

3. 锅炉总体布局及结构特点

3.1锅炉总体布局

为了保证较大的炉膛空间，本设计采用SHL结构形式，即双锅筒横置式，炉排为链条炉排，辅机配有上料机、除渣机、鼓风机、二次风机、引风机，炉排减速机、陶瓷多管除尘器、布袋除尘器、控制系统。锅炉主机为组装式出厂，主要部件整装出厂，在锅炉安装现场整体安装，现场进行炉墙砌筑。在锅炉安装完成后进行调试、运行。

3.2结构特点

SHL20-2.5-S型锅炉为双锅筒横置式水管锅炉，主要受热面分为：辐射受热面、对流受热面、节能器、空气预热器。锅炉本体分为上下锅筒，上下锅筒用对流管束连接，上下锅筒各设有汇集集箱，汇集集箱由φ51的管束连接，构成炉膛水冷壁，水冷壁外侧砌有炉墙及保温材料［1］。

炉膛分为主炉膛及燃尽室，炉膛由水冷壁及凝渣管束构成主炉膛及燃尽室，炉膛设计主要特点为容积大、烟气行程长，以保证烟气具有较长的停留时间，为通用锅炉的2-2.5倍烟气行程。

锅炉管束：锅炉管束采用φ51的光管布置，进行斜向冲刷3回程结构形式，烟气速度8.2m/s［2］。

铸铁省煤器：铸铁省煤器给水温度20℃，出口水温97℃，烟气速度12m/s。

空气预热器：采用φ50的光管错列布置，冷空气温度20℃，热空气温度130℃。

燃烧设备：本锅炉的炉排为链条炉排，炉排面积为19.8m2，炉排强度1037KW/m2，炉拱采用前后拱配合的形式。

4. 设计特点

4.1本设计主要特点是采用较大的炉膛容积及较长的烟气行程，来满足生物质燃料特性，使其充分燃烧。

4.2对流管束采用顺列布置，减少管束的积灰。

4.3 设有空气预热器，较高的入炉空气温度保证了高水分生物质燃料点火和燃烧的稳定性。

5. 结束语

根据以上数据，设计的锅炉在节能环保等方面满足国家相关规定，为生物质燃料的燃烧推广提供技术支持。

参考文献：

［1］林宗虎、徐通模.实用锅炉手册.化学工业出版社,2009.

［2］赵明泉等.锅炉结构与设计.哈尔滨工业大学出版社,1991.