生物質(zhì)致密燃料燃燒設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)，首先，爐膛設(shè)計(jì)，爐膛大小的設(shè)計(jì)依據(jù)要通過(guò)爐膛體積熱負(fù)荷、爐膛內(nèi)的過(guò)剩空氣系數(shù)、爐膛截面熱負(fù)荷和爐膛側(cè)面積熱負(fù)荷；其次，爐排面積的設(shè)計(jì)，主要依據(jù)爐排面積熱負(fù)荷和單位有效燃料體積熱負(fù)荷的大小；第三，設(shè)備水冷壁及換熱面的設(shè)計(jì)，需要依據(jù)傳熱系數(shù)、排煙處的過(guò)剩空氣系數(shù)和排煙溫度大小；第四，鍋爐設(shè)計(jì)的水平要依據(jù)熱效率的大小，熱效率測(cè)試時(shí)需要依據(jù)氣體不完全燃燒熱損失、固體不完全燃燒熱損失、散熱損失、排煙熱損失和灰渣的物理熱損失．第五，燃燒設(shè)備的排煙是否達(dá)標(biāo)，主要依據(jù)煙氣中煙塵含量、CO含量、CO2含量、S02含量和NOx含量來(lái)確定，為此，作者選用了爐膛體積熱負(fù)荷、爐膛內(nèi)的過(guò)剩空氣系數(shù)、爐膛截面熱負(fù)荷、爐膛側(cè)面積熱負(fù)荷、爐排面積熱負(fù)荷、單位有效燃料體積熱負(fù)荷、傳熱系數(shù)、排煙處的過(guò)剩空氣系數(shù)、排煙溫度、熱效率、氣體不完全燃燒熱損失、固體不完全燃燒熱損失、散熱損失、排煙熱損失、灰渣的物理熱損失、煙氣中煙塵含量、煙氣中CO含量、煙氣中C02含量、煙氣中S02含量和煙氣中NOx含量作為燃燒設(shè)備的主要設(shè)計(jì)參數(shù)。
2、試驗(yàn)儀器與試驗(yàn)方法
2.1試驗(yàn)儀器
(1) KM9106綜合燃燒分析儀；(2)3022熱成像儀；(3) iRT - 2000A手持式快速紅外測(cè)溫儀；(4)SWJ精密數(shù)字熱電偶溫度計(jì)；(5)應(yīng)用3012H型自動(dòng)煙塵（氣）測(cè)試儀；(6)C型壓力表；(7)大氣壓力計(jì)；(8)XRY - IA數(shù)顯氧彈式量熱計(jì)；(9)CLCH -I型全自動(dòng)碳?xì)湓胤治鰞x；(10)烘干箱，馬氟爐，電子天平。
2.2試驗(yàn)方法
目前沒(méi)有生物質(zhì)成型燃燒設(shè)備主要設(shè)計(jì)參數(shù)確定的試驗(yàn)方法，借鑒工業(yè)鍋爐節(jié)能監(jiān)測(cè)方法(GBIT 15137-94)、工業(yè)鍋爐熱工性能試驗(yàn)規(guī)程(CB 10180-20Q3)、鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(CB13271-2001)及鍋爐煙塵測(cè)試方法(CB 5468-91)的計(jì)算方法，采用4種工況對(duì)比試驗(yàn)與分析方法，在特制單層爐排和雙層爐排生物質(zhì)致密燃料熱水鍋爐上，對(duì)生物質(zhì)致密燃料燃燒設(shè)備主要設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)確定。
3、結(jié)果與分析
3.1雙層爐排燃燒設(shè)備試驗(yàn)結(jié)果分析
分別采用4種工況對(duì)雙層爐排燃燒設(shè)備主要設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)與確定，試驗(yàn)結(jié)果如表l所示，工況2(an= 2.2)，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行工況，燃燒狀況最好，煙塵及污染物含量符合國(guó)家鍋爐煙氣及污染物排放標(biāo)準(zhǔn)；工況3(crPy=3.16)，燃燒設(shè)備產(chǎn)生熱水量最大，但燃燒效率較高，燃燒工況良好，煙塵及污染物排放符合國(guó)家鍋爐煙氣及污染物排放標(biāo)準(zhǔn)；工況l(aw,；1.6)，熱效率低，燃燒設(shè)備出力低，燃燒狀況不好，不是燃燒設(shè)備應(yīng)有的運(yùn)行狀態(tài)；工況4( apr - 4.41)．熱效率最低，燃燒設(shè)備出力不高，燃燒狀況最差，風(fēng)門最大，耗電高，煙塵含量及污染物含量較高，燃燒設(shè)備不適應(yīng)在此工況下運(yùn)行．因此，燃燒設(shè)備應(yīng)在工況2及工況3之間運(yùn)行，因此工況2及工況3之間有關(guān)參數(shù)定為雙層爐排燃燒設(shè)備主要設(shè)計(jì)參數(shù)。
3.2單層爐排燃燒設(shè)備試驗(yàn)結(jié)果分析
分別采用4種工況對(duì)單層爐排燃燒設(shè)備主要設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)與確定，試驗(yàn)結(jié)果如表2所示．工況2(排煙處過(guò)剩空氣系數(shù)aPy= 3.4)，為經(jīng)濟(jì)運(yùn)行工況，燃燒狀況最好，煙塵及污染物含量符合國(guó)家煙塵及污染物排放標(biāo)準(zhǔn)；工況3(a=5)，燃燒設(shè)備熱水流量最大，但燃燒效率比工況2小，燃燒工況良好，煙塵及污染物含量符合國(guó)家鍋爐煙塵及污染物排放標(biāo)準(zhǔn)；工況l(a=2.8)，空氣量不足，熱效率低，燃燒設(shè)備出力低，燃燒狀況不好；工況4( ap7-.7 .4)，風(fēng)量過(guò)大，熱效率最低，燃燒設(shè)備出力不高，燃燒狀況最差，耗電高，煙塵含量及污染物含量高．因此燃燒設(shè)備應(yīng)在工況2及工況3之間運(yùn)行，工況2及工況3之間有關(guān)參數(shù)定為單層爐排燃燒設(shè)備主要設(shè)計(jì)參數(shù)．總的來(lái)說(shuō)，單層爐排燃燒工況1、工況2、工況3及工況4燃燒效率低于雙層爐排燃燒相對(duì)應(yīng)工況l、工況2、工況3及工況4，單層爐排各工況下煙氣中CO濃度、煙塵濃度YC高于相應(yīng)雙層爐排各工況下，單層爐排各工況下煙氣中NOx．S02稍低于雙層爐排各工況。
4、結(jié)論
1)根據(jù)4種工況對(duì)比試驗(yàn)與分析，生物質(zhì)致密燃料燃燒設(shè)備雙層爐燃燒及單層爐排燃燒的爐膛截面積熱負(fù)荷qF、爐排面積熱負(fù)荷qR、爐膛體積熱負(fù)荷、單位有效燃料體積熱負(fù)荷q、爐膛內(nèi)過(guò)剩空氣系數(shù)au、排煙處過(guò)剩空氣系數(shù)熱效率_、傳熱系數(shù)量等主要設(shè)計(jì)參數(shù)，從而為生物質(zhì)致密燃料燃燒設(shè)備的設(shè)計(jì)、改造、運(yùn)行及推廣提供了重要的依據(jù)。
2)通過(guò)對(duì)2種燃燒設(shè)備燃燒情況對(duì)比試驗(yàn)，可以看出，雙層爐排燃燒效率高于單層爐排燃燒效率，雙層爐排燃燒時(shí)的各項(xiàng)熱損失比單層爐排燃燒時(shí)小，雙層爐排燃燒時(shí)煙氣中的CO含量及煙塵含量比單層爐排燃燒時(shí)小．所以在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，應(yīng)采用雙層爐排燃燒方式，在使用雙層爐排燃燒時(shí)，應(yīng)使燃燒設(shè)備過(guò)剩空氣系數(shù)a=1.5~2.5，在此燃燒條件下，燃燒設(shè)備的熱效率高，出力較大，氣體及固體不完全燃燒小，而且排煙中煙塵含量NOx，S02含量低，符合國(guó)家鍋爐污染物排放標(biāo)準(zhǔn)要求。
3)采用了4種工況對(duì)比試驗(yàn)與分析方法，這將對(duì)多工況運(yùn)行燃燒設(shè)備的主要設(shè)計(jì)參數(shù)的確定提供參考．
4)由于試驗(yàn)條件及各種因素的影響，作者僅對(duì)玉米秸稈成型燃料燃燒設(shè)備的主要設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了試驗(yàn)與確定．對(duì)其他生物質(zhì)致密燃料燃燒設(shè)備的試驗(yàn)研究有待于繼續(xù)深入開(kāi)展。
