生物质锅炉是一种以生物质能源为燃料的锅炉,其工作原理主要分为炉内过程和锅内过程两个部分,通过燃烧生物质燃料产生热量,并将热量传递给工质(如水或蒸汽)。
1. 炉内过程
炉内过程包括燃料的燃烧和烟气侧的传热过程:
燃料燃烧:生物质燃料(如农作物秸秆、木屑等)经过预处理后,被送入燃烧室。燃烧过程分为三个阶段:预热干燥、挥发分析出与燃烧、焦炭燃烧。
预热干燥:燃料在高温下蒸发水分,为后续燃烧做准备。
挥发分析出与燃烧:当温度达到200℃-350℃时,燃料中的有机成分分解,释放出可燃气体(如一氧化碳、氢气等),并与氧气混合燃烧,产生大量热量。
焦炭燃烧:挥发分燃烧后,剩余的焦炭与氧气接触,持续释放热量。
烟气传热:燃烧产生的高温烟气通过辐射和对流的方式,将热量传递给锅炉的受热面(如水冷壁、过热器等),然后进入尾部烟道,进一步通过省煤器和空气预热器回收余热,*后经除尘器处理后排出。
2. 锅内过程
锅内过程涉及工质的加热、蒸发和流动:
工质加热:给水经过水处理系统后,进入锅炉受热面,吸收烟气传递的热量,逐渐升温。
蒸发与过热:水在受热面中蒸发为蒸汽,蒸汽进一步被过热器加热,达到所需温度。
工质流动:蒸汽或热水通过管道系统输送到用户端,完成热量传递。
3. 节能与环保
生物质锅炉通过节能器等设备回收烟气余热,提高能源利用效率。同时,生物质燃料燃烧产生的二氧化碳可被植物吸收,实现碳循环,具有环保优势。
总结:生物质锅炉通过高效的燃烧和传热过程,将生物质能源转化为热能,广泛应用于供热、发电等领域,是一种环保且经济实用的能源设备。