呼市家庭用生物質鍋爐生產
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低溫熱解預處理是在常壓、隔絕氧氣或缺氧情況下,將生物質原料置于反應溫度為200~300℃時發生大分子熱降解反應的過程。在熱解溫度為200、250和300℃條件下,采用固定床試驗臺分別研究了棉花稈的低溫熱解特性,結果表明,隨著熱解溫度的升高,固體產物的質量產率減小,能量密度增加,且制得的成型生物質的密度顯著提高,其研磨特性和疏水性較生物質原料明顯改善。
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。
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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對于蒸汽爆破預處理過程對生物質燃料成型性能的影響,Zandersons等認為,預處理后纖維素的結構發生改變,纖維尺寸變細、變小,同時,木質素活性增強,并滲入到纖維素之間形成新的連接,內部黏結力顯著增強;Shaw等發現,預處理后生物質中的木質素含量比原料增加33.2%~54.5%,呈更好的黏結效果;Angles等研究了木質素的變化規律,發現隨著預處理程度的加劇,木質素降解、重聚并遷移到纖維素表面,在壓縮成型時軟化形成固體橋接,提高了成型性能。
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。
SuksankraisornK等發現,隨著橄欖餅含量的增加,NO的排放量也稍有增加。ToramanOY等通過試驗指出,對于利用CFB鍋爐來燃燒像污泥這樣的低燃燒質量的燃料來說,橄欖餅將會是一個很好的輔助燃料。TopalH等還分別進行了橄欖餅獨自燃燒,和油頁巖、柴油一起混燒的試驗。所有結果均表明,對于潔凈煤燃燒技術來說,橄欖餅在小規模的工業CFB鍋爐里混燒是很好的。
呼市家庭用生物質鍋爐生產燃料被螺旋給料機送入爐膛,在此處由于高溫煙氣和一次風的作用逐步預熱,干燥、著火、燃燒,此過程中析出大量揮發分,燃燒劇烈。產生的高溫煙氣沖刷鍋爐的主要受熱面后,進入鍋爐尾部受熱面省煤器和空氣預熱器,再進除塵器,之后經煙囪排入大氣。未氣化的燃料邊向爐排后部運動,直至燃盡,之后剩下的少量灰渣落入爐排后面的除渣口。