燃料在爐排燃燒時,氧化層或還原層內局部溫度達到灰的軟化溫度,這時灰粒就會軟化,灰中的鈉、鈣、鉀以及少量硫酸鹽就會形成一個黏性表面,隨著爐溫繼續升高,這些硫酸鹽就形成一個較大共熔體,較大共熔體下落到下面的水冷壁就會很快冷卻,形成團體大塊而結附在水冷壁上形成結渣。通常可以根據灰成分綜合比值判斷結渣性能,
秸稈顆粒機壓制的
玉米秸稈顆粒燃料如下所示:
1、硅比(G)
G=(SiO
2*100)/(SiO
2+CaO+MgO+Fe
2O
3)
式中
Fe
2O
3= Fe
2O
3+1.11FeO+1.43Fe
硅比中分母大多為助熔劑,SiO
2較大意味著灰渣黏度和灰熔點較高,因而硅比越大,結渣傾向越小。
2、鐵鈣比(Fe
2O
3/CaO)
由于玉米秸稈成型顆粒燃料燃燒時揮發分較高,與煙煤更相近,故按煙煤型灰判斷。美國近年來用鐵鈣比作為判斷煙煤型灰(Fe
2O
3>CaO+MgO)的結渣指標之一,推薦的界限值為
Fe
2O
3/CaO<0.3 不結渣
Fe
2O
3/CaO為0.3~3 中等或嚴重結渣
Fe
2O
3 /CaO>3.0 不結渣
計算可得出玉米秸稈成型顆粒燃料的Fe203/Ca0≈0.9。由此判斷,玉米秸稈成型顆粒燃料具有中等或嚴重結渣性。
3、堿酸比(B/A)
B/A=(Fe
2O
3+ CaO + MgO +Na
2O+K
2O)/(SiO
2+Al
2O
3+TiO
2)
式中,B為灰中堿性成分含量;A為灰中酸性成分含量;Fe
2O
3、SiO
2等分別為干燥基各種灰組分的質量百分數。
堿酸比中分子為堿性氧化物,分母為酸性氧化物。在高溫下,灰中的這兩種氧化物會互相影響、相互作用形成低熔點的共熔鹽。這些共熔鹽通常具有較為固定的組合形式。因此,當灰中酸性成分與堿性成分比值過高時,燃料的灰熔點增高。使用B/A來判斷燃料結渣傾向時,推薦的界限值見下表。
堿酸比 |
中國 |
國外 |
結渣傾向 |
B/A |
<0.2 |
<0.4 |
輕微 |
0.2~0.4 |
0.4~0.7 |
中等 |
>0.4 |
>0.7 |
嚴重 |
按國內標準判斷,玉米秸稈成型顆粒燃料B/A≈O. 32,具有中等結渣性;按國外標準則為輕微結渣性。
4.堿性氧化物指數AI
采用堿性氧化物指數判斷結渣,即燃料中每吉焦(GJ)熱量含有堿性氧化物(K
2O+Na
2O)的質量,來判別生物質燃料的結渣特性,該方法對多種生物質的判別結果與結渣試驗結果吻合較好。
AI=((K
2O+Na
2O)/Q
ar,gr)*A
ad
式中,Q
ar,gr為燃料干燥基高位發熱量,MJ/g; A
ad為燃料中灰分含量,%;K
2O,Na
2O為燃料灰中K
2O,Na
2O成分質量百分數,%。
當堿性氧化物指數值大于0. 34 kg/GJ時,會出現顯著的積灰或結渣現象。
(轉載請注明:富通新能源顆粒機
m.ac12313.com)