Conception d'une chaudière industrielle à biomasse à grille alternée

Chaudière Taishan

La chaudière industrielle à biomasse est une sorte de chaudière à biomasse utilisée pour la production industrielle. Le combustible de biomasse est de deux types : l'un est constitué de déchets de biomasse tels que la paille de céréales et l'écorce de sciure, l'autre est constitué de granulés.

I. Caractéristiques du combustible de la chaudière industrielle à biomasse

Article

Feuille de canne à sucre

Tige de manioc

Paille

Écorce

Racine d'arbre

C / %

43.11

16.03

39.54

35.21

36.48

H / %

5.21

2.06

5.11

4.07

3.41

O / %

36.32

15.37

32.76

31.36

28.86

N / %

0.39

0.34

0.74

0.23

0.17

S / %

0.18

0.02

0.16

0.00

0.00

A / %

4.79

0.98

7.89

2.13

7.71

W / %

10.0

65.2

11.8

27.0

30.0

V (base sèche exempte de cendres) / %

82.08

82.24

80.2

78.48

81.99

Q / (kj/kg)

15720

4500

14330

12100

12670

1. Le pouvoir calorifique inférieur du combustible de biomasse est différent en raison de la différence de teneur en humidité, tandis que le pouvoir calorifique supérieur est similaire. Le combustible accumulé à l'extérieur a une teneur en humidité allant de 12 % à 45 %.

2. Le combustible de biomasse a une teneur élevée en matières volatiles. Le combustible de biomasse commence la pyrolyse lorsque la température dépasse 170°C, 70%-80% de la matière volatile est précipitée, y compris H2O, CO et CH4.

3. Le combustible de la biomasse n'a pas de point de fusion fixe des cendres. Les oxydes Al, Fe, Ca, Mg et autres présents dans les cendres augmentent le point de fusion des cendres. Cependant, une teneur élevée en K et Na rend le point de fusion des cendres inférieur à celui du charbon.

4. Les cendres de biomasse ont une faible densité et sont plus facilement transportées par les gaz de combustion. En outre, des scories se forment facilement sur le faisceau de tubes de convection, ce qui affecte l'effet de transfert de chaleur.

5. Les dimensions globales du combustible de biomasse sont irrégulières.

II. Conception de la chaudière industrielle à biomasse

1. Sélection de l'équipement de combustion

La grille à mouvement alternatif présente des avantages évidents par rapport à la grille à chaîne en ce qui concerne la taille du combustible et les fuites de combustible. Ainsi, la grille à mouvement alternatif devient un choix raisonnable pour l'équipement de combustion de la couche de biomasse. La grille alternative inclinée refroidie par air est un équipement de combustion économique et efficace pour la combustion de la biomasse.

2. Conception du dispositif d'alimentation

La densité apparente du combustible de biomasse est d'environ 200 kg/m3 et l'épaisseur de la couche de combustible est supérieure à 20 cm. La température de fonctionnement du silo de combustible situé devant le four doit être inférieure à 150°C. Une porte étanche se trouve à l'orifice d'alimentation. La réduction de la température et la protection contre le feu peuvent être assurées par une chemise de refroidissement à l'eau.

3. Conception du four

Il est recommandé d'adopter une structure en acier entièrement scellée, une plaque d'acier comme enveloppe extérieure, revêtue de coton isolant et de matériaux réfractaires lourds. Les arches avant et arrière et les parois latérales du four sont toutes en matériaux réfractaires lourds. Le temps de séjour des gaz de combustion dans le four doit être d'au moins 3m/s.

4. La proportion de la distribution d'air

L'air primaire provient de la partie inférieure de la grille, et est divisé en zone de préchauffage, zone de combustion et zone de scories. L'air secondaire assure la perturbation de la combustion et l'apport d'oxygène.

Le volume d'air primaire doit représenter 50% du volume d'air total. Le volume d'air primaire dans la zone de préchauffage et la zone de scories est destiné à refroidir le barreau de grille. L'air secondaire se compose de deux parties : le volume d'air d'alimentation représente 40 % et l'air de distribution représente 10 % du volume d'air total. La vitesse d'écoulement de l'air de distribution est généralement de 40-60 m/s, et la pression du ventilateur est généralement de 4000 à 6000 Pa.

5. Conception de la surface d'échange thermique

Le faisceau de tubes de convection doit être conçu en sections, et l'espace entre les tubes dans la zone de haute température doit être agrandi.

Les chaudières industrielles à biomasse sont courantes dans l'industrie du bois, fournissant de l'huile chaude, de la vapeur et de l'air chaud pour la production de panneaux de fibres de moyenne et haute densité.