在生產加工過程中產生大量木糠，而生產工藝中所用鍋爐多為燃煤工業鍋爐，很多企業未對鍋爐進行任何改造就向爐內直接噴燃木糠替代燃煤，此外一些米粉、紙品、泡沫、鞋材等生產企業為節省成本，也直接向鍋爐中噴燃木糠替代燃煤，這樣非但未能達到經濟環保要求，而且還會對鍋爐的安全運行造成危害甚至出現安全事故。
基本介紹
- 中文名：直接噴燃
- 舉例：直接噴燃木糠
- 危害：損害儀器，二次燃燒
- 領域：工程技術
木糠輸送與燃燒現狀,危害性分析,
木糠輸送與燃燒現狀
(1) 木糠作為燃料的木糠為企業生產加工過程中產生的木糠或企業購進的木糠，一般未經篩分過濾，有的夾雜刨花、小木條、小木塊以及鐵釘、鐵絲段等異物，除木材加工、家具製造企業本身製造工藝中有烘乾工序外，一般未經乾燥處理。
(2) 木糠輸送噴燃系統
使用單位在爐前安裝一套簡易燃料輸送噴燃系統，系統主要由高壓離心風機( 以下簡稱風機)、給料管、燃料噴管和噴嘴構成，風機高速旋轉，上端引出燃燒噴管將燃料高速射出，下端引出給料管將燃料抽吸入風機，有些廠為節省人力還在給料管處加裝了儲料斗。
(3) 噴嘴安裝位置
噴嘴常為爐前安裝。此外，還有爐側安裝的，即噴嘴布置在鍋爐側面撥火門，也會對鍋爐的安全穩定運行造成危害。
(4) 燃燒方式
風機由給料管吸入木糠，然後經燃料噴管噴入爐膛燃燒。燃燒以室式懸浮燃燒為主，在空中未燃盡的顆粒及焦炭落到爐排上繼續燃燒，但燃燒量少，火床單薄。
(5) 運行配置
使用單位認為噴燃木糠的同時風機已送入足夠空氣，故在鍋爐運行時關閉了原鍋爐鼓風機，只開啟引風機，鏈條爐排鍋爐還關閉了爐排電機，有除渣機的不再投入使用而改為人工除渣。
危害性分析
(1) 損壞燃燒設備和爐拱
首先由於木糠未經篩分過濾，有的還夾雜刨花、小木條、小木塊甚至不可燃的鐵釘、鐵絲段等異物，因此使得風機葉輪磨損嚴重甚至變形損壞。同時從燃料噴管高速射出的燃料速度較大，其夾雜的異物動量較大，對爐拱造成很大的衝擊力和破壞，且噴燃時伴隨著強勁的鼓風，故長期運行損壞爐拱致其坍塌。
其次因噴嘴位置固定，運行工況不變則未燃盡焦炭顆粒在爐排上的落點相同且會繼續燃燒，而原鍋爐鼓風機關閉，爐排不能得到有效風冷，易過熱變形或燒壞。
再者噴嘴與燃料噴管材質相同，只是一般的碳鋼甚或白鐵皮，也易被燒損。
(2) 爐膛積灰結焦嚴重生物質燃料大多含有較高的鹼金屬(如Na、K、Ca、Mg)元素和非金屬(如Si、S、Cl、P) 元素，這使其灰熔點降低，是導致積灰結焦的主要原因。灰垢和結焦不僅降低換熱效率，而且造成設備的腐蝕和磨損
(3) 燃燒不完全，出力偏低且易引起二次燃燒事故
木糠本身含一定水分，進料前一般又未經乾燥，若不注意防水防潮，含水量更大，進入爐膛燃燒所需的熱量更大、爐膛溫度更高。木糠的熱值較低，則理論燃燒溫度較低; 鍋爐未作改造直接噴燃木糠，則爐膛水冷度偏大、燃燒室容積偏小、攔火不夠，上述問題導致燃料燃燒時: 爐膛溫度水平偏低、爐膛容積熱負荷過高、空氣動力場不好、火焰充滿度差、煙氣相互擴散、擾動和混合不充分，故爐膛熱量較小、平均溫度較低、燃料的燃燒反應速率較低。
由生物質燃料燃燒過程特性可知: 產生火焰的燃燒過程中，揮發分析出燃燒時間短(約占燃燒時間的10%) ，焦炭燃燒時間長(約占燃燒時間的90%) ，而木糠含有的揮發分高達80%左右，燃燒時析出時間又較短，這就使得揮發分難以燃燒完全，包裹在其中的焦炭也就得不到完全燃燒。
因此，鍋爐出力偏低、燃燒效率不高，能耗加大。木糠焦炭顆粒不能燃盡，被煙氣帶入後棚煙室，在重力與離心力雙重作用下形成堆積，若此處漏入空氣易發生二次燃燒事故。
(4) 火焰中心後移影響鍋爐傳熱和安全
木糠被高速射入爐膛，使得火焰中心後移，對鍋爐傳熱和安全運行不利。一方面，高溫煙氣離爐膛出口更近，爐膛出口煙溫升高，排煙溫度升高，煙氣熱利用效率降低。另一方面，對後管板的安全運行造成不利，後管板高溫區易過熱且煙管管端及其進口段內表面易磨損; 同時也造成鍋筒前後受熱不均勻，後部熱負荷較高，鍋筒內此部位水溫高，水中鈣、鎂鹽類易受熱分解或過飽和析出而結垢，一旦排污不利造成此處垢渣堆積，則極易導致過熱鼓包。
(5) 易引發爐膛爆燃和危險事故
若爐膛火焰熄滅，風機繼續向爐膛鼓吹木糠，則極易引起爐膛爆燃發生危險。同時，由於噴燃系統是一套獨立的系統，未與引風機及低水位、超壓或超溫進行聯鎖，因此即使鍋爐發生低水位、超壓或超溫時，引風機會停止工作，但是噴燃系統不會，這不僅會造成爐膛正壓燃燒，而且可能會導致鍋爐燒乾、爆炸、熱水汽化等危險事故的發生。
