生物质直燃锅炉运行机理
生物质锅炉工作原理
生物质锅炉工作原理
生物质锅炉是一种利用可再生生物质能源进行供热或发电的设备。
其工作原理主要包括生物质燃烧、热量传递和排烟等几个关键过程。
首先，生物质燃烧是生物质锅炉的核心过程。
生物质燃料通常包括锯末、秸秆、木屑等可再生资源，这些燃料经过处理后进入锅炉的燃烧室。
在燃烧室中，燃烧过程由供给适当的氧气进行，燃烧过程中产生的热量使燃料燃烧并释放出燃烧物质。
其次，热量传递是将燃烧产生的热能传递给锅炉内的工作介质的过程。
热量传递主要通过两种方式进行：辐射传热和对流传热。
辐射传热是指燃烧室中高温燃烧产生的红外线辐射直接传递给周围的热介质，而对流传热是指燃烧室中的高温燃烧产生的烟气通过对流传递热量给水或空气。
最后，燃烧过程中产生的烟气经过排烟系统排出锅炉。
排烟系统通过烟道将烟气引导到烟囱，同时利用引风机形成负压，促使烟气顺利排出锅炉，保证烟囱排烟的安全和高效。
综上所述，生物质锅炉利用生物质燃烧产生的热能通过热量传递传递给工作介质，实现供热或发电的目的。
其能够有效利用可再生资源，具有环保、经济高效等特点。
生物锅炉原理
生物锅炉是一种利用生物质作为燃料的锅炉系统，它的原理可以简单概括如下：
1. 生物质供应：生物锅炉的燃料是生物质，包括木材、秸秆、麦straw 等可再生的有机物质。
这些生物质经过收集、处理和储存，供给给生物锅炉系统。
2. 燃烧过程：生物质在生物锅炉中被燃烧产生热能。
首先，生物质被送入燃烧室或炉膛，然后加入适量的氧气进行氧化反应。
在高温下，生物质中的碳、氢和氧元素与氧气发生燃烧反应，产生热能。
3. 热能传导：燃烧过程中释放的热能通过炉膛的壁面传导给水或工质，使其受热。
在锅炉内部的热交换器中，水或工质流经管道或部件，与热载体接触并吸收热能。
4. 蒸汽/热水产生：当水或工质吸收足够的热能后，它们会被加热并转化为蒸汽或热水。
这些产物可以用于供暖、工业过程中的蒸汽动力或发电等应用。
5. 排放：在燃烧过程中，生物质中的一部分元素会以气体形式释放出来，如二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）和氮氧化物（NOx）。
生物锅炉通常配备排放控制设备，如脱硫装置和除尘器，以最大限度地减少对环境的影响。
生物锅炉利用可再生的生物质作为燃料，不仅可以减少对传统化石能源的依赖，还能降低温室气体排放，并促进可持续发展。
该技术在近年来得到了广泛的应用和推广。
生物质锅炉原理
生物质锅炉原理
生物质锅炉是一种利用生物质燃料进行加热的设备。
其工作原理主要包括生物质燃料的供给、燃烧过程、热能传递和废气排放。
首先，生物质锅炉通过供给系统将生物质燃料输送到燃料提供装置。
常见的生物质燃料包括木屑、秸秆、棉杆等。
燃料提供装置通常由给燃料仓、输送系统和给料机组成，确保燃料的连续供给。
接下来，燃烧过程是生物质锅炉的关键部分。
在炉膛内，生物质燃料与氧气进行充分混合，并点火引燃。
然后，燃烧产生的热能使水或其他工质在锅炉内形成蒸汽或热水。
热能传递是生物质锅炉的另一个重要过程。
炉内的热能在锅炉的换热面上传递给水或工质，使其升温并转化为蒸汽或热水。
换热面常见的形式有管束、烟气冷凝等方式。
最后，废气排放是生物质锅炉运行过程中的一个环节。
废气中常含有烟尘、二氧化硫等有害物质，为减少对环境的影响，生物质锅炉通常会添加除尘设备，如静电集尘器、脱硫装置等，以达到排放标准。
综上所述，生物质锅炉主要通过生物质燃料的供给、燃烧过程、热能传递和废气排放等环节实现热能产生和利用。
通过科学合理的运行，生物质锅炉可以有效利用生物能源，并减少对环境的污染。
生物质锅炉的工作原理
生物质锅炉的工作原理
生物质锅炉是一种利用生物质燃料进行供热或发电的设备。
其工作原理如下：
1. 加料系统：将生物质燃料（如木屑、秸秆等）通过输送带或螺旋送料器送入锅炉燃烧室。
2. 燃烧系统：生物质燃料在炉膛内被点火燃烧。
燃料在高温下分解，释放出可燃气体和灰分。
3. 燃烧控制系统：通过设定燃烧过程中的风量、燃料投入量和燃烧温度等参数，实现燃烧过程的控制和调节，以确保燃烧效率和安全性。
4. 热交换系统：燃烧产生的高温烟气通过锅炉管道与水进行热交换，转化为热能，使水得以加热。
5. 蒸汽或热水系统：经过热交换后，水转化为蒸汽或热水，用于供应热能或驱动汽轮机等发电设备。
6. 烟气处理系统：燃烧产生的烟气经过除尘、脱硫、脱硝等处理，以减少对环境的污染。
整个工作过程中，生物质锅炉通过控制燃烧过程和热交换过程，将生物质燃料的化学能转化为热能，实现供热或发电的目的。
同时，生物质锅炉具有可再生能源的特性，对环境影响较小，且生物质燃料的来源广泛，具有较好的可持续性。
dzl生物质锅炉工作原理
dzl生物质锅炉工作原理
生物质锅炉是一种利用生物质燃烧产生热能的设备，其工作原理如下：
1.供给生物质燃料：将经过处理的生物质燃料，如木屑、秸秆、麦 straw、米糠等，投放到锅炉的燃料供给系统中。
2.燃料预处理：生物质燃料经过预处理，如破碎、干燥，以保
证燃烧效果和稳定性。
3.点火启动：使用点火装置点燃燃料，使其开始燃烧。
4.燃烧过程：燃料内部的挥发分被加热后蒸发，生成可燃气体。
同时，燃料的固体部分开始燃烧，产生高温的火焰。
5.热交换：燃烧产生的高温烟气通过锅炉的烟管，在炉水内壁
设置的换热管中流动，将烟气的热量传递给水，从而使水升温。
6.蒸汽或热水产生：水通过热交换后，达到一定温度和压力，
产生蒸汽或热水。
7.蒸汽或热水利用：蒸汽可用于动力设备驱动，如发电机；热
水可通过管道输送至供暖系统，提供供热服务。
8.烟气处理：燃烧后产生的烟气需要经过净化处理，去除其中
的颗粒物、气体污染物和氮氧化物等有害物质，以保护环境。
综上所述，生物质锅炉通过将生物质燃料燃烧产生热能，通过热交换将烟气的热量传递给水，再利用产生的蒸汽或热水进行动力驱动或供热服务。
生物质锅炉的工作原理
生物质锅炉的工作原理
生物质锅炉的工作原理如下：
1. 供应生物质燃料：生物质锅炉使用可再生的生物质燃料，如木屑、秸秆、禾草等作为燃料。
这些生物质燃料来源广泛且可再生，不对环境造成过大的负担。
2. 燃烧过程：生物质燃料在锅炉内燃烧产生热能。
燃烧过程需要适量的空气供给，以确保燃烧完全。
3. 热能转移：燃烧过程中产生的高温烟气通过锅炉内的烟气通道，将热能传递给锅炉的水壁或热交换器。
水壁或热交换器与炉膛隔离，避免直接接触高温熔融物。
4. 蒸汽或热水生成：热交换器中的水或工作介质吸收热能后被加热，进而转化为蒸汽或热水。
蒸汽或热水随后通过管道输送到需要的地方进行利用，如供暖、发电等。
5. 烟气处理：燃烧过程中产生的废气（烟气）需要经过除尘、净化等处理，以满足环保要求。
其中的颗粒物和有害气体需要通过烟气净化设备进行过滤和清洁，以减少对大气环境的污染。
总体来说，生物质锅炉的工作原理就是利用生物质燃料的燃烧释放的热能来加热水或工作介质，并通过烟气处理设备减少环境污染。
这种锅炉具有可持续性和环保性的优势，成为替代传统石油和天然气锅炉的绿色能源解决方案。
生物质锅炉燃烧设备及工作原理
生物质锅炉燃烧设备及工作原理一、锅炉的基本概况（以龙基公司130t/h生物质灰秆锅炉为例）锅炉是采用丹麦先进的生物质燃烧技术的l30t/h振动炉排高温、高压蒸汽锅炉。
锅炉为自然循环、单汽包、单炉膛、平衡通风、室内布置、固态排渣、全钢构架、底部支撑结构型锅炉。
该锅炉设计燃料为枝丫、树皮、木屑、木片等灰色秸秆，辅助燃料为小麦秸秆、玉米秸秆、棉花秸秆等。
采用前墙抛料形式给料，配有点火油系统。
这种生物质燃料含有包括氯化物在内的多种碱性物质，燃烧产生的烟气具有很强的腐蚀性。
另外，它们燃烧产生的灰分熔点较低，容易黏结在受热面管子外表面，形成渣层，会降低受热面的传热系数。
因此，在高温受热面的管系采用特殊的材料与结构，以及有效的除灰措施，防止腐蚀和大量渣层的产生。
锅炉采用水冷振动炉排加炉前气力给料的燃烧方式。
锅炉汽水系统采用自然循环，炉膛外集中下降管结构。
该锅炉采用M形布置，炉膛和过热器通道采用全封闭的膜式壁结构，保证锅炉的严密性能。
过热蒸汽采用四级加热、三级喷水减温的方式，使过热蒸汽温度有很大的调节裕量。
尾部竖井布置两级省煤器、一级高压烟气冷却器和三级低压烟气冷却器。
空气预热器布置在烟道以外，采用水作为媒介的加热方式，有效地避免了尾部烟道的低温腐蚀。
经过烟气冷却器的烟气和飞灰，由引风机吸入布袋除尘器净化，最后经烟囱排人大气。
给料系统由中转料仓、螺旋收集机、落料斗、螺旋给料机、落料管、插板门及膨胀节组成。
炉前两个中转料仓用来接收和储存燃料系统传输来的燃料，燃料由中转料仓底部的螺旋收集机经落料斗输送到螺旋给料机，每个螺旋收集机对应3个螺旋给料机，燃料最终经过6个螺旋给料机由播料风吹入炉膛。
播料风取自高压空气预热器后的热风。
燃料由于强风的作用进入炉膛时被抛至炉排中高端处，因高温烟气和一次风的作用而逐步预热、干燥、着火、燃烧。
随着振动机构的工作，燃料边燃烧边向炉排低端运动，直至燃尽，最后灰渣落入炉前的出渣口。
在排渣口下方设有捞渣机，能使灰渣安全有效地排出炉外。
生物质电厂锅炉运行调试分析
生物质电厂锅炉运行调试分析二、生物质电厂锅炉运行原理生物质锅炉是利用生物质燃料进行能量转化的设备，生物质燃烧产生的热能被传递给锅炉水，使水升温产生蒸汽，再通过蒸汽机组产生电能。
生物质锅炉主要由供料系统、燃烧系统、锅炉本体、除灰系统、烟气系统、控制系统等组成。
供料系统负责将生物质燃料送入锅炉燃烧室，燃烧系统负责对生物质燃料进行燃烧，锅炉本体将热能转化为蒸汽，而除灰系统和烟气系统则负责处理燃料燃烧后产生的废渣和废气。
控制系统则负责对整个锅炉设备进行监控和调节。
三、生物质电厂锅炉运行调试分析1. 燃烧系统生物质燃料的燃烧特性与化石燃料有所不同，因此需要对燃烧系统进行调试分析。
首先要对燃料的种类和质量进行检测和分析，以确定最佳的燃烧参数。
要对燃烧设备进行调试，确保燃烧能够充分进行，并且烟气排放符合环保要求。
为了实现稳定燃烧和高效能转化，还需要对燃烧系统的控制逻辑进行优化和调整。
2. 除灰系统生物质燃料在燃烧过程中会产生大量的灰渣，因此除灰系统的运行对于锅炉的稳定运行至关重要。
要针对生物质燃料的燃烧特性进行除灰系统的调试，确保灰渣能够及时、有效地排除，避免对锅炉的影响。
也要对除灰系统的清灰逻辑和装置进行优化，减少机械损耗，提高清灰效率。
3. 控制系统生物质电厂锅炉的控制系统是整个设备的大脑，负责监控和调节各个部件的运行状态。
要对控制系统的逻辑程序进行分析和调试，确保对生物质锅炉的各个部件进行及时、准确的控制和调节。
还要对控制系统的安全保护功能进行测试和调试，确保在出现异常情况时能够及时采取应对措施，保证设备和人员的安全。
4. 烟气系统燃烧过程产生的废气需要通过烟气系统进行处理和排放。
要对烟气系统进行分析和调试，确保烟气排放符合环保标准，减少对环境的影响。
还要对烟气系统的运行参数进行监测和优化，确保燃烧后的废气能够得到有效处理和利用。
5. 效率分析生物质电厂锅炉的运行效率对于电厂的经济效益至关重要。
要对锅炉的热效率、蒸汽参数、发电效率等进行分析和测试，找出存在的问题并进行改进。
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3．课题研究内容
本课题将主要包扩以下三方面内容： 1. 生物质直燃锅炉的工艺简介、主要设计参数和燃烧过程分析； 生物质直燃锅炉与普通燃料粉炉结构差别很大，因而运行过程差别 也很大，必然造成运行调节规律的差别。因此，详细分析其工艺流 程与燃烧过程就显得尤为重要。 2.主要被控对象的建模 本课题将以系统辨识技术为背景，运行数据为研究依据，试验多种 辨识方法对生物质电厂典型热工过程进行辨识。寻找更准确、更便 捷得将该生物质电厂典型过程辨识出来的方法，为后面的研究做铺 垫。 3.控制策略研究 因为生物质直燃锅炉是近几年才开始发展的新兴技术，其控制和运 行调整可以借鉴的经验几乎没有。因此，积极发现现场调试中的问 题，并回来做实验仿真试验，将是研究其控制策略的有效途径。
保项目，有巨大的发展前景和重大的社会经济意义。资料显示，高唐 生物发电厂投产后，直接和间接增加就业人口1000多人。周边农民向 电厂卖秸秆，一年可增收约5000万元，同时还得到草木灰约8000吨， 用以肥田。10家生物发电厂一年就可使农民增收约5亿元。同时，作 为农民的生活用能，秸秆燃烧效率只有约15％，而生物质直燃发电锅 炉可以将热效率提高到90％以上，显著提高了生物质的利用效率，是 节约能源的重要措施。
资料显示，国家发改委曾派出研究组赴丹麦等 国家考察秸秆直燃供热发电项目，通过这次考 察，了解了进秸秆直燃技术，并讨论发现其在 中国基本可行，原因如下： 1.数量保证。随着中国经济的快速发展和农民生活水平的提高，剩余农作物秸
秆的数量越来越多。
2.交通有保证。中国县乡及农村的道路状况大大改善，运输行业基本实
展望：预计到2010年，美国将新增约1 100万 千瓦的生物质发电装机。到2020年，西方工 业国家15％的电力将来自生物质发电，而目 前生物质发电只占整个电力生产的1％。届时， 西方将有l亿个家庭使用的电力来自生物质发 电，生物质发电产业还将为社会提供40万个 就业机会
2.2控制策略的研究现状与发展
5．预期成果和可能的创新点
如果过程顺利，本课题将分析生物质热工对象的 特性、论证控制系统的方案，并在几项辨识方法 的比较对比中，找出更为准确的辨识方法应用于 实践，得出一个精确地模型用于以后的研究，为 控制策略的选择提供基础，同时极大地提高工程 技术人员的工作效率。并且可以帮助工程技术人 员对比多种控制策略，找出控制品质更高的控制 策略。创新点可能会出现在便是算法的研究上和 控制策略的构造上。可能会根据实际情况改进现 有的辨识算法，得出更适合于研究生物质对象的 方法，在控制策略上可能也会改进现有的方法， 提出更适合生物质直燃锅炉的的控制策略。
生物质直燃锅炉运行机理 与控制策略研究
硕自动化103班 王超 导师：赵征
目录
1.选题背景及意义 2.课题研究现状及发展 3.课题研究内容 4.研究方案及难点 5.预期成果和可能创新点 6.主要参考文献
1.选题背景及意义
随着我国能源需求量的迅猛增长，近年来世界 能源、电力供求趋紧，以燃料、石油、天然气 为代表的常规能源将最终会被耗尽， 同时， 使用这些化石燃料还会导致严重的环境污染问 题。为了应付日益突出的能源危机和气候变化， 世界各国高度重视生物质发电，提出了明确的 发展目标，制定了完整的法规和政策体系。以 欧盟为例，近年来对节能环保非常重视，并对 电力市场绿色电力份额有强制性规定。
4．研究方案及难点
为了完成课题的研究，将采取以下5步： （1）生物质电厂运行机理分析及相关数据采 集 （2）数据预处理 （3）模型辨识 （4）模型检验 （5）控制策略研究 各阶段可能遇到的问题如下：
4．研究方案及难点
（1）生物质电厂运行机理分析及相关数据采集 因为是第一次接触生物质直燃式锅炉，缺乏经 验，可能一些问题的分析上会觉得无从下手，找 不到重点，因此，争取全面细致的分析将是我的 工作重点。在数据采集方面可能会因为调试试验 做的不够全面，导致无法得到能够有效地、准确 的辨识出模型的数据。 （2）数据预处理 输入输出数据通常含有直流成分，低频或高频成 分，一般要对数据进行零均值化和滤波的预处理， 如果处理得不好，会影响辨识精度。
20世纪90年代，国内外不少学者将自动控制 与人工智能的结合产生的控制制理论用于对难 以建立精确数学模型的复杂锅炉系统的建模、 仿真、诊断及控制研究，取得了良好的控制效 果。其中颇有影响的几种智能控制策略：模糊 控制、神经网络控制、专家控制理论和遗传算 法。 本课题会在今后的学习研究中寻找更适合惠民 生物质电厂的控制策略并进行仿真实验。Biblioteka 生物质发电在其他国家的发展
在英国，其位于坎贝斯的生物质能发电厂是目 前世界上最大的秸秆发电厂。在奥地利，生物 质能在总能耗中的比例由原来大约2"--3％激增 到约25％。在德国，截至2005年，德国就已 经拥有140多个区域热电联产的生物质电厂， 同时有近80个此类电厂在规划设计或建设阶 段。在美国，它是世界上林业废物直接燃烧发 电规模最大的国家，拥有超过500座以林业生 物质为原料的电厂，主要分布在纸浆、纸产品 加工厂和其他林产品加工厂。
2.2控制策略的研究现状与发展
2.1生物质发电研究现状及发展
1989年丹麦诞生了世界上第一座秸秆生物燃烧发 电厂。丹麦的秸秆燃烧发电技术现已走向世界， 被联合国列为重点推广项目。 过去，林业生物质直燃发电大多采用中温中压层 燃炉，以降低锅炉结渣和腐蚀。随着技术的发展， 高温高压生物质直燃锅炉发电也越来越多地采用， 装机容量一般大于20MW，高的可以达到上百 MW。 （而我即将参与的山东惠民生物质发电厂装机容 量为30WM。）
（3）模型辨识 模型类的确定主要根据先验知识对过程的特性进行一定程度的 假设，明确所要建立的模型是静态的还是动态的，是联系的还 是离散的，是线性的还是非线性的，是参数模型还是非参数模 型等。对于我们现场经验不足的我们来说，可能还无法直接根 据响应曲线确定精确地模型类型。类型选的不好，将直接影响 辨识精度。在模型确定后，寻找更适合本生物质电厂的辨识算 法也很重要，方法选取的不好也会影响辨识精度，并直接影响 控制策略的设计。 （4）模型检验 当利用一组数据辨识得到一个模型之后，通常希望用另一组未 参与辨识的数据检验模型的适用性。如果检验结果失败，可能 存在的问题是：辨识所用的一组数据包含的信息不足或所选模 型类不合适。另外，也可以用同一组数据对不同模型进行比较， 宜选用更适合的模型。 （5）控制策略研究 因为可借鉴的经验比较少，在确定了新的控制策略后，可能 无法在现场进行实验，导致无法验证该策略的现实可行性与可 靠性。
总结：
从资源可供性来讲，引进秸秆直接燃烧发电技 术，在中国推广是可行的。从作用上来讲，秸 秆直燃发电项目不仅功在当代，同时利在千秋。 本课题将就秸秆直燃发电机组的主要被控对象 做建模及控制策略的研究，以期为今后更进一 步地优化做良好的基础
2.课题研究现状及发展
2.1生物质发电研究现状及发展
总结
经过前面的介绍，我愈发的能够感受到肩上的 压力，因此， 精益求精，不懈努力，积极探索， 将是我对这个课题的基本态度。
1)生物质水分含量较多，燃烧需要较高的干燥温度和较长的干燥时间，产 山东大学硕士学位论文 生的烟气体积较大，排烟热损失较高； )生物质燃料的密度小，结构比较松散，迎风面积大，容易被吹起，悬浮 燃烧的比例较大； )由于生物质发热量低，炉内温度场偏低，组织稳定的燃烧比较困难； )由于生物质挥发份含量高，燃料着火温度较低，一般在250℃～350℃ 温度下挥发分就大量析出并开始剧烈燃烧，此时若空气供应量不足，将 会增大燃料的化学不完全燃烧损失； )挥发分析出燃烬后，受到灰烬包裹和空气渗透困难的影响，焦炭颗粒燃 烧速度缓慢、燃烬困难，如不采取适当的必要措施，将会导致灰烬中残 留较多的余碳，增大机械不完全燃烧损失。
现市场化，平原地区的秸秆运输半径加大
3.供应有保证。中国可以借助原有的遍布农村各个角落的粮、棉收储机
构兼营秸秆收储业务，保证每年持续稳定地将数万、数十万吨能源密度较低的农作物 秸秆供应到电厂。同时，中国长江以北广大地区，通过露天存放秸秆，可以简化存储 设施，大大降低存储成本和秸秆的到厂价格。
4、意义重大。秸秆直燃发电项目是中国最大的支农和节能环