生物质锅炉排烟烟气量的影响因素可从燃料特性、燃烧过程、运行条件和设备设计等方面综合分析,具体如下:
1. 燃料特性
种类与成分
不同生物质(如秸秆、木屑、稻壳)的碳、氢、硫、氧含量差异显著,直接影响理论空气需求量。例如,氢含量高的燃料燃烧后生成更多水蒸气,增加烟气体积。
水分含量
水分蒸发为水蒸气会增加烟气量,同时水分高会降低燃烧温度,需更多空气维持燃烧,间接增加烟气量。
挥发分与灰分
挥发分高易快速燃烧,可能减少不完全燃烧产物;灰分高可能阻碍燃烧,需调整供风量,影响烟气总量。
热值
低热值燃料需更多燃料量达到相同出力,导致总烟气量增加。
2. 燃烧过程
过剩空气系数(α)
实际空气量与理论空气量的比值。α过高会增加烟气中氮气(N₂)和氧气(O₂)比例,显著增加烟气体积;α过低则导致不完全燃烧(如CO生成),但可能减少总烟气量。
燃烧方式
层燃、流化床或气化燃烧等方式对空气混合效率要求不同,流化床通常需更高过剩空气量,烟气量更大。
燃烧效率
不完全燃烧会生成CO、碳氢化合物等,但若需补燃或二次供风,可能增加总烟气量。
3. 运行条件
-锅炉负荷
高负荷时燃料投入量增加,烟气量随之上升;但超负荷可能导致燃烧不充分,需权衡烟气量与燃烧效率。
-燃料预处理
颗粒尺寸小、干燥充分的燃料燃烧更完全,可能减少单位燃料的烟气量;湿燃料或大颗粒则反之。
-排烟温度
高温烟气体积膨胀(按理想气体定律,体积与温度成正比),直接增加排烟体积。
4. 环境与设备因素
环境温湿度
低温空气密度大,相同风量下实际氧气更多,可能减少过剩空气需求;高湿度空气含水分,燃烧后增加烟气量。
-锅炉设计
烟道阻力、送风系统效率、换热面积等影响实际供风量和排烟温度。例如,高效换热器降低排烟温度,减少体积。
控制水平
自动风量调节系统可优化过剩空气系数,减少不必要的烟气量;人工控制不当可能导致α波动。
5. 其他因素
硫、氯等元素含量
燃烧生成SO₂、HCl等气体,虽增加污染物浓度,但对总烟气量影响较小(摩尔数变化有限)。