民用生物質鍋爐生產
民用生物質鍋爐生產
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。
由于電力、天然氣供應和燃氣管道的限制,無法將我國的燃煤鍋爐全部改為電鍋爐或燃氣鍋爐,而生物質鍋爐的價格低及運行成本低更容易使用戶接受并得以推廣,正好填補了這項空白。生物質能顆粒燃料是利用秸稈、水稻稈、薪材、木屑、花生殼、瓜子殼、甜菜粕、樹皮等所有廢棄的農作物,經粉碎混合擠壓烘干等工藝,之后制成顆粒狀燃料。
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。
民用生物質鍋爐生產
生物質鍋爐大氣排放標準嚴格執行各地環保部門制定的《鍋爐大氣污染物排放標準》.生物質鍋爐按其用途大概分為兩類:一種是生物質熱能鍋爐,另一種是生物質電能鍋爐。其實,二者的原理基本相同,都是通過燃燒生物質燃料獲取能量,只是一種直接獲取熱能,二種將熱能又轉化成電能。在這兩種鍋爐中,一種又是現在應用較廣泛,技術比較成熟的。
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。
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。
民用生物質鍋爐生產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。