水分含有量の高いバイオマス粒子を燃焼させるとどのような問題が発生する可能性がありますか?

バイオマスペレットは水分含有量が高いため、バイオマスペレット供給装置の重量が増加しますが、バイオマスペレットをバイオマスボイラーの燃焼に投入すると、ボイラーの燃焼に深刻な影響を与え、炉内で爆燃を引き起こし、過剰な排ガスを発生させます。また、炭素含有量が高すぎるため、ボイラーの効率が低下します。バイオマスペレットは、水分含有量が20%を超えるバイオマスペレット燃料を炉内に投入できないため、水分含有量の高いバイオマスペレット燃料がバイオマスペレットボイラーに投入され燃焼すると、以下の問題が発生します。

1. ボイラーは正圧下で燃焼し、灰中の炭素含有量は高くなります。

ボイラーの負荷が高い場合、まずボイラー内で水蒸気が発生して放熱し、その後、燃焼と放熱のプロセスが続きます。ボイラーは頻繁に正圧状態になります。ボイラー内の多量の水蒸気は炉内の温度を下げます。添加された酸素は水蒸気に囲まれてバリアを形成し、炎とよく混ざりにくくなり、燃焼中に酸素が不足します。それが増加すると、必然的に排気ガス速度の増加につながります。炉内の炎を貫通する排気ガスは急速に流れ、ボイラーの安定した燃焼に影響を与え、炉内での燃焼時間が不足し、大量の可燃物が漏れ出します。

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2. 尾部飛灰の火花散り:未燃焼の飛灰が尾部煙道に大量に流入するため、集塵前の粉塵と飛灰に蓄えられた灰が貯留されると、高温の飛灰が空気と接触し、明らかな火星が発生します。集塵機の集塵袋が燃えやすく、誘引通風機の羽根車の摩耗も促進されます。

3. 高負荷バイオマスボイラーは難しい:

バイオマスボイラーの負荷を増加させるには、供給量と空気量を増やす必要があります。負荷が高いほど、炉内の擾乱が大きくなります。低発熱量・高水分燃料を燃焼させると、膨張するエアロゾルがボイラー設計の許容範囲をはるかに超えて炉内に充満する可能性があります。ボイラーには吸熱・発熱過程を収容するのに十分なスペースがなく、発生する排ガス量は瞬時に大きく変化する可能性があります。非常に強い擾乱が発生すると、正圧・負圧の変動が生じ、大きな動的不均衡が生じます。このような運転条件では、ボイラー容積に高い熱負荷を形成できず、燃焼強度が不十分で、高い負荷に対応するのに必要な熱を生成できず、燃焼不足により可燃性灰が発生します。


投稿日時: 2022年9月28日

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