呼和浩特市民用生物質鍋爐加工
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蒸汽爆破處理壓力、穩壓時間對蘆葦纖維形態、潤濕性、化學成分以及灰分和硅含量的影響,發現隨著蒸汽爆破劇烈程度的增加,蘆葦中的纖維素含量增加,灰分和硅含量顯著降低,蘆葦纖維與脲醛樹脂膠合性能得到改善。對杉木樹皮進行了蒸汽爆破處理,發現預處理后的樹皮中纖維素分子鏈發生斷裂,分子內氫鍵受到一定程度的破壞,纖維素鏈的可移動性增加,有利于纖維素向無序結構變化。
鍋爐可配有燃油(燃氣)點火燃燒器,實現點火自動化。鍋爐的給料、燃燒、除渣、給水、點火都可采用自動控制,操作非常方便。鍋爐配有自動清灰裝置,能及時清除鍋爐受熱面的積灰,保證鍋爐高效穩定運行。鍋爐尾部布置有省煤器、也可根據用戶需要布置空氣預熱器。相對傳統的鍋爐,鍋爐效率更高,排煙溫度低。采用高效保溫材料,鍋爐表面溫度低,散熱損失可以忽略不計。
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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國內外對各種生物質燃料的研究力度區別明顯:對生物質燃料所占比重較大的廢棄木材、秸稈、稻殼研究的較多,而對果核、橄欖餅、甘蔗渣等生物質燃料的研究相對較少。另外,目前尚未發現研究水生植物在CFB鍋爐里燃燒的相關文獻。目前,各國對采用CFB鍋爐燃燒農業廢棄物因其高堿金屬含量所導致的堿金屬腐蝕問題認識還不夠深刻,應該在腐蝕機理、腐蝕區域以及相應的對策上進行的研究。
由于生物質鍋爐燃料特性與化石燃料不同,從而招致了生物質燃料在熄滅過程中的熄滅機理,反響速度以及熄滅產物的成分與化石燃料相比也都存在較大差異,表現出不同于化石燃料的熄滅特性。生物質燃料的熄滅過程主要分為揮發分的析出和熄滅,焦炭的熄滅和燃盡兩個獨立階段,前者約占熄滅時間的10%,后者則占90%,詳細熄滅過程如下:燃料送入熄滅室后,在高溫熱量作用下,燃料被加熱和析出水分。
中型生物質熱能鍋爐。此類鍋爐主要使用固化生物質燃料,提供熱水或蒸汽。它的優點是技術比較成熟,能量損耗小,熱能供給能力較強;缺點是部分鍋爐燃料結焦,配套設計不合理。給料系統由料倉、振動給料器、螺旋給料機、螺旋給料管等部件組成。在工廠中加工成型的BMF燃料通過皮帶運輸機轉存到料倉中,然后再通過螺旋給料機把料倉中的BMF燃料供給燃燒器進行燃燒。
呼和浩特市民用生物質鍋爐加工蒸汽爆破處理后成型燃料的強度比處理前高1.4~3.3倍,燃燒熱值也顯著提升。蒸汽爆破預處理因其成本低、能耗少、無污染而備受研究學者關注。韓士群等采用蒸汽爆破方法對蘆葦進行處理,并以高密度聚乙烯(HDPE)為塑料基體添加合適的助劑,發現蒸汽爆破處理顯著增加細纖維的含量,改善了纖維質量。同時,蒸汽爆破處理的蘆葦/HDPE復合材料的拉伸強度和彎曲強度較未爆破處理的復合材料分別提高了22.3%和32.6%。