Investigación y diseño de pequeñas calderas de biomasa CFB

Caldera Taishan

La caldera BFB (caldera de lecho fluidizado burbujeante) es principalmente una caldera industrial de tamaño pequeño y mediano. Tiene mayores ventajas que la caldera CFB (caldera de lecho fluidizado circulante) cuando se quema biomasa y otros residuos. El combustible de pellets de biomasa es menos difícil de suministrar, lo que puede satisfacer el funcionamiento normal a largo plazo de la caldera industrial de biomasa de pequeña capacidad. El combustible son pellets de biomasa, principalmente astillas de madera mezcladas con tallos comprimidos de cultivos agrícolas y forestales.

Parámetros de diseño de la caldera BFB

Capacidad nominal de evaporación 10t/h

Presión del vapor de salida 1,25MPa

Temperatura del vapor de salida 193,3°C

Temperatura del agua de alimentación 104°C

Temperatura del aire de entrada 25°C

Temperatura del gas de escape 150°C

Peso específico 0,9～1,1t/m3

Diámetro de las partículas 8～10mm

Longitud de las partículas <100mm

Valor calorífico de 12141kJ/kg

Ventaja de la caldera BFB sobre la caldera CFB

(1) La concentración y la capacidad calorífica de los materiales en el lecho de ebullición son muy grandes. El nuevo combustible en el horno sólo representa el 1-3% del material del lecho caliente. La enorme capacidad térmica puede hacer que el nuevo combustible se incendie rápidamente;

(2) El BFB puede quemar una gama más amplia de combustibles, incluyendo muchos combustibles con menor poder calorífico, y también son adecuados para la combustión mixta de múltiples combustibles;

(3) El coeficiente de transferencia de calor es grande, lo que refuerza el efecto general de transferencia de calor;

(4) La concentración de polvo original de los gases de combustión de salida es menor;

(5) La caldera BFB es más fácil de arrancar y operar, y el rango de ajuste de la carga es grande;

(6) La caldera BFB tiene una estructura sencilla, un espacio reducido, un bajo consumo de acero, no tiene separador ciclónico, refeeder y ventilador de alta presión.

Diseño de la estructura de la caldera BFB

1. Estructura general

La caldera BFB es una caldera de tubos de agua de circulación natural, con tambores dobles dispuestos horizontalmente. La superficie de calentamiento principal es la pared refrigerada por agua, el conducto de humos, el haz de tubos de convección, el economizador y el precalentador de aire primario y secundario. El horno adopta una estructura suspendida, rodeada de paredes de agua de membrana.

El armazón adopta una estructura totalmente de acero, intensidad sísmica de 7 grados y diseño de disposición interior. En ambos lados hay una plataforma y una escalera para la operación y el mantenimiento.

La caldera BFB utiliza el encendido de los gases de combustión calientes bajo el lecho, y el aire de combustión se divide en aire primario y aire secundario. La relación de distribución del aire primario y secundario es de 7:3.

2. Sistema de combustión y flujo de gases de combustión

2.1 Dispositivo de encendido y distribución de aire

El combustible de encendido es el gasóleo. Al encender y poner en marcha la caldera, la temperatura del aire caliente en la cámara de aire refrigerada por agua se controlará estrictamente para garantizar que no supere los 800°C, a fin de evitar que se queme la campana. La cámara de aire refrigerada por agua se compone de un tubo de pared frontal refrigerado por agua y de paredes refrigeradas por agua. La parte superior de la cámara de aire refrigerada por agua tiene una campana en forma de hongo.

2.2 Cámara de combustión del horno

La sección transversal de la pared de agua es rectangular, el área de la sección transversal es de 5,8m2, la altura del horno es de 9m, y el área efectiva de la placa de distribución de aire es de 2,8m2. La parte superior del horno es el codo de la pared de agua frontal. La salida del horno está en la parte superior de la pared de agua trasera, con una altura de aproximadamente 1,5m.

3 Ciclo de vapor-agua

El agua de alimentación entra en el economizador en el conducto de salida de humos de la cola y luego fluye hacia el tambor superior. El agua de la caldera entra en el colector inferior a través de la bajante distribuida, fluye a través de la pared de agua de la membrana y vuelve al tambor superior. Los tubos de la pared de cierre de ambos lados están conectados respectivamente con los tambores superior e inferior a través de los colectores. El haz de tubos de convección está soldado a los tambores superior e inferior.