更新时间：2022-08-26 11:25
燃料层：热解过程，建立了在辐射加热条件下该过程的传热传质模型，并采取隐式或半隐式相结合的有限差分方法来建立离散方程。通过数值模拟，得出了燃料层热解过程中的温度场的分布、层内固体密度的变化以及气体的生成规律。在热解过程中，生物质燃料层未热解区、热解区和炭化区三区共存。热解区比较薄，约2~3mm厚，以约0.000001m/s的速度向燃料层内部迁移。热解区所处的温度范围约在500K~800K之间。在已热解区，燃料层内约30%的物质形成焦炭，约有70%左右的固体物质转变为挥发分气体。整个热解过程为传热所控制，温度分布决定了燃料层内气体的析出和固体密度的变化。
燃料是指：
1、燃烧时能产生热能或动力和光能的可燃物质，主要是含碳物质或碳氢化合物。按形态可以分成固体燃料（如煤、炭、木材）；
液体燃料（如汽油、煤油、石油）；
气体燃料（如天然气、煤气、沼气）；
2、按类型可以分成化石燃料（如石油、煤、油页岩、甲烷、油砂等）；
生物燃料（如乙醇【酒精】、生物柴油等）；
核燃料（如铀235、铀233、铀238、钚239、钍232等）
3、指能产生核能的物质，如铀、钚等。
一些气体燃料可压缩为液体，如液化石油气。
生物质锅炉燃料平铺在炉排上，形成一定厚度的燃料层。迸行干燥、干馏、还原和燃烧。一次风从下部通过燃料层为燃烧提供氧气，分配、搅动燃料，可燃气体与二次风在炉排上方空间充分混合燃烧。
采用层燃技术开发生物质能，锅炉结构简单、操作方便、投资与运行费用都相对较低。由于锅炉炉排面积较大，炉排速度可以调整，并且炉膛容积有足够的悬浮空间，能延长生物质在炉内的停留时间，有利于生物质的完全燃烧。但生物质燃料的挥发分析出速度很快，燃烧需要补充大量的空气，如不及时将燃料与空气相混合，会造成空气量供给不足，难以保证生物质燃料的充分燃烧，从而影响锅炉效率。
层燃炉上部空间布置了二次风、燃尽风。二次风是自由空间气相燃烧优化中重要的因素，通过对冲和搅拌作用，以实现挥发分和携带固体颗粒的充分燃尽。对于挥发分含量高的生物质燃料，二次风布置尤其重要。二次风所占比例；二次风速、流向及布置位置，对于降低不完全燃烧热损失，并稳定炉排上的燃烧层影响很大。对于炉排燃烧，大部分生物质燃料的总体过量空气系数为30%，一、二次风的比例一般为4:6或5:5（某电厂一、二次风率为8:2，严重偏离了生物质床层燃烧规律，锅炉效率低下）。二次风一般采用下倾角度，双相对冲布置，以利于形成射流的强烈扰动，加强迎火面的燃烧。
由于国内生物质燃料水分高、含灰量大，实际运行中一、二次风率比例可能是5：5或6：4，称为国情风率，有别于国际燃烧中心实验室出具的风率值。
1、原油：指开采的天然原油不包括以油母页岩等炼制的原油。
2、奥里乳化油：一种产于南美委内瑞拉奥里诺科河油田的沥青状高粘稠油经乳化自理形成的含水30%的液体。在这种乳化油中，水为连续相，呈“水包油”状，其中的沥青油颗粒一般在10μm左右。乳化油其流动性好于原油；比原油难于着火，闪点>120℃；低位发热量为27～29MJ/kg；在5～70℃之外其稳定性急剧下降，直至破乳，即油水分离，形成沥青块不宜燃用。
3、油母页岩又称为油页岩，是由粉沙、淤泥和低等生物残体腐解的有机质沉积形成的。有机质在厌氧细菌的活动下，经过沥青化作用并与掺入的粉沙、淤泥等形成含矿物杂质较多的腐泥物质，沉积在地下深处，经成岩作用和挥发物质散失等物理化学作用，成为油页岩层。油页岩呈淡褐色到暗褐色，暗淡无光泽，经干馏可获得页岩油。页岩油经炼制可获汽油、煤油、柴油、润滑油和石蜡等。含油率和发热量是油页岩工业用途的重要工艺指标，工业要求最低含油率在4%以上，发热量一般在8．4兆焦/千克左右，是煤的25%～50%。
4、油母页油：将油页岩打碎并加热至500℃左右，就可以得到页岩油。我国常称页岩油为人造石油。一般来说，1吨油页岩可提炼出38至378公升（相当于0.3至3.2桶）页岩油。页岩油加氢裂解精制后，可获得汽油、煤油、柴油、石蜡、石焦油等多种化工产品。
可以将整个振动炉排看成为一个弹性振动系统。当电动机带动信心块旋转时，便产生一个垂直于弹簧板周期性变化的惯性分力，这个力驱动着上框架及其上的炉排片，以与水平面呈200～300度角的方向往复振动。当弹簧板从最低位置向右上方运动到最高位置时，存在着先加速后减速两个过程。加速过程中，炉排上燃料压紧炉排片并不断地被加速，直至达到最大速度，这时由于向上的惯性分力消失，而在弹簧板反弹力作用下，炉排突然进入减速阶段，当减速运动的负加速度的垂直向下分量等于或大于重力加速度时，炉排上的燃料就会漂浮起来或脱离炉排面，并按原来的运动方向抛出。就在燃料跳跃过程中，弹簧板已从最高位置回到最低位置，当燃料落到炉排面新的位置时，炉排又开始一个新的周期性的向上加速运动。
当炉排做敬弱振动时，炉排减速运动过程的负加速度的垂直向下分量将小于重力加速度，这时燃料层不可能被抛起，炉排振动就起不到对燃料层的拨火作用。然而，若炉排振动过分强烈，燃料层被明显抛起并在炉排上跳跃，将造成细颗粒大量飞扬，同时还会加剧炉墙与锅炉构架的振动。
燃料从炉排前面推入（黄秆）或用播料风吹入（灰秆），受到炉排下面的一次风扰动，在炉排上部辐射热的作用下经过干燥、着火、燃烧和燃尽四个阶段。烧后的炉渣因炉排振动而自动从尾部排入捞渣机。
振动炉排上的燃料层不是匀速前进的，在炉排振动停止时间内，燃料层处于静止状态燃烧，为了适应负荷而调整燃烧时，就要调整炉排的振动频率、振动时间和间隔时间。调整时，根据锅炉负荷、料层厚度、燃烧工况等因素，做出不同的振动模式。
振动炉排由于炉排振动，而具有自动拨火功能，燃料颗粒在振动时上、下翻滚，增加了炉内空气的接触，燃烧强烈；同时还阻止了较大结渣颗粒的形成。
炉排在高频振动时，将细颗粒筛了下来，漏料量较高。同时，炉排振动时，燃料层被周期性地抛起，此时炉排上通风阻力最小，风速最大，燃料中细颗粒就被高速气流吹起，形成大量飞灰，飞灰含碳量高；并引起较高的CO排放，造成锅炉热效率降低。
炉排振动时炉排片基本位置不变，燃烧旺盛区域的炉排片始终在高温下工作。由于炉排振动，炉排上燃料上、下醐滚，燃料接触其分子间隔增大，通风阻力明显下降，造成送风量增加，炉膛内形成正压环境。
锅炉炉排使用时，最易出现的问题如下：
1、炉排间隙小，受热膨胀受阻，生物质各电厂，均割去了一部分炉排片。
2、炉排转动装置螺栓易松动（某生物质电厂就是因为炉排转动螺栓松动，炉排不能振动）。
3、一次风室炉排密封容易撕裂。
4、炉排孔眼容易堵塞，尤其是烧建筑模板时的钢钉插进炉排孔眼。堵塞后一次风不能均衡分配风量，造成燃烧偏斜。