包頭家庭用生物質熱風爐加工廠

目前,國內外對采用CFB鍋爐燃燒各種農業廢棄物已經展開了一定的研究,并取得了一些成果。秸稈是農村的傳統燃料,傳統的燃燒方法會造成大量的排煙熱損失和大量的氣體(CO、H2、CH4等)不完全燃燒損失,利用CFB燃燒技術并采用秸稈成型技術是將這些大量的農業廢棄物進行有效的轉化和利用的重要手段。運用秸稈成型技術,原料的密度可達0.8~1.3t/m3,能量密度與中質煤相當,燃燒特性明顯改善,且儲存、運輸、使用方便,可代替礦物能源。

超強轉化系統,啟動傳熱溫度低,傳熱速度快。安裝成本低，供暖安全:設備通用，不改變原有的取暖設備，管道、暖氣片通用，利用水循環來達到供暖料來源廣泛，永不枯竭，隨處可取(如:谷殼、玉米稈、稻稈、麥)；安全環保:工作壓力小，炒菜、燒水、洗浴、取暖等，同時也適合燒鍋爐、大棚加溫、大面積供暖、中小飯店使用，不受季節限制，一年四季均可使用。

西方發達地方研究廢棄木材作為CFB鍋爐的燃料已經很多年了。20世紀80年代末,美國就開發出大型燃燒廢木料的CFB鍋爐,分別安裝在Freson、Rocklin和Mecca。瑞典也是以林業廢棄物作為大型CFB鍋爐的重要燃料加以利用的,盡管這些燃料的含水率有時高達50%~60%,但鍋爐的熱效率仍可達到80%。丹麥為了減少二氧化碳的排放,采用奧斯龍公司的高倍率CFB鍋爐將干草(或木屑)與煤以6∶4的比例送入爐內燃燒,效果較好。目前世界上較大容量的燃燒生物質的循環流化床鍋爐就是F&W公司240MW的燒廢木材的CFB鍋爐,它的成功運行為燃燒林業廢棄物的CFB鍋爐的大型化奠定了良好的基礎。此外,德國、芬蘭、法國、意大利、土耳其和俄羅斯等地方也先后對CFB鍋爐燃燒廢木材進行了研究。PretoF通過試驗發現:以廢棄木材為燃料的CFB鍋爐運行情況較好,燃燒效率可以超過99%。在氣體排放方面,除了CO外,NOx、N2O、SO2、Furans等的排放都低于允許標準。HiltunenMA等發現燃燒產生的灰渣很少,細而均勻。但是,由于燃料里含有較多灰熔點低的鉀,灰比較容易在鍋爐里結垢。而且,燃料里還含有氯和堿性物質,這些物質都有很強的腐蝕作用。AmandLE等發現,燃燒產生的灰份里含有很多金屬(Hg、Cd、Cr、Cu、Mn和Zn等),但是它們的含量都在歐洲聯合會(EC)所規定的范圍之內。

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稻殼的灰份含量較少,通常在運行過程中也需要加入一定粒徑的添加劑(如沙子)。由于沙子的密度遠大于稻殼顆粒的密度,稻殼在爐內的運動有可能存在部分分層的現象。但總體上,稻殼顆粒在爐內仍可簡化認為是均勻混合的。黑龍江某公司將原來燒煙煤的35t/hCFB鍋爐改燒煙煤和稻殼的混合物。根據不同的煤質變化情況,煤和稻殼的混料比例一般在2∶1和3∶1之間時燃燒工況較佳。在一年的運行過程中,鍋爐節煤在20%~45%(相當于原煤款200萬元),經濟效益相當可觀。

陳冠益等還發現:鍋爐的飛灰含碳量明顯高于灰渣的含碳量。盡管如此,燃燒效率仍高達97%;另外,由于稻殼本身氮和硫的含量極少,在不用任何脫硫劑、脫硝措施情況下,稻殼燃燒所排放出的主要大氣污染物都遠低于排放標準。以上研究結果說明了稻殼作為CFB鍋爐的燃料在運行狀況和氣體排放上是可行的,而在金屬排放方面還需要展開相應的研究。

沈伯雄等指出,生物質和煤混合燃料中煤比例的增加將會導致SO2和NOx的排放量增加。但是,由于生物質燃料中揮發分的燃燒而消耗大量氧氣,形成局部還原性氣氛,抑制了SO2和NOx的生成,致使SO2和NOx排放的增加量不多。燒結是采用CFB鍋爐燃燒秸稈經常發生的問題。秸稈具有很高的堿金屬含量,這些堿金屬與Cl和Si以一定的比例結合會產生腐蝕和形成沉淀,并使流化床產生流化問題。

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蒸汽爆破技術較早是由美國學者Mason在1928年發明并用于制漿，將廢木材轉變為建筑紙漿。蒸汽爆破的主要原理是利用高溫高壓水蒸氣對植物纖維原料進行處理，使其半纖維素降解，木質素軟化，纖維之間的橫向連接強度降低，并在短時間內瞬間釋放高壓蒸汽，原料孔隙中的水蒸氣急劇膨脹，產生爆破效果，將原料撕裂為細小的纖維狀，達到原料組分分離和結構變化的效果。