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生物質鍋爐是鍋爐的一個種類,就是以生物質能源做為燃料的鍋爐叫生物質鍋爐,分為生物質蒸汽鍋爐、生物質熱水鍋爐、生物質熱風爐、生物質導熱油爐、立式生物質鍋爐、臥式生物質鍋爐等。鍋爐采用較適合生物質燃料燃燒的燃燒設備----往復爐排。鍋爐在結構設計上,相對傳統鍋爐爐膛空間較大,同時布置非常合理的二次風,有利于生物質燃料燃燒時瞬間析出的大量揮發分充分燃燒。
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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為保證連續下料及物料輸送的穩定性,在料倉和螺旋給料機之間連接一臺振動給料器。燃燒系統由燃燒器、風機、點火器等部件組成。生物質燃料在燃燒器中先有一個預熱過程,然后通過風機把燃料輸送到爐膛進行燃燒。BMF燃料含有很高的揮發份,當爐膛內溫度達到其揮發分的析出溫度時,在給風的條件下啟動點火器燃料就能夠迅速著火燃燒。燃燒器溫度控制是以爐膛內部溫度為準,其溫度與燃料氣化時空氣供給的量有關。
對于小容量的CFB鍋爐和潔凈能源生產來說,水果核是一種很有潛力的燃料。HǜseyinT等通過研究杏核、桃核等農業廢棄物與土耳其煤在CFBC里的混合燃燒情況后指出,杏核、桃核與煤在CFBC里混燒不僅可以保持較高的燃燒效率(93.5%~97%),而且可以實現鍋爐機組的大型化。他們同時還發現,為了維持較低的污染物排放量,果核與煤混合時存在著較小混合質量比(1∶4左右)。
BMF燃燒產生的灰份約占燃料的1.5%左右,為方便排灰,鍋爐的后部布置有螺旋出渣機,實現連續清灰。水是不可緊縮的流體,一旦走漏就會降壓;相反,水加熱又會體積收縮,假如不能穩定壓力,也會毀壞供熱系統中的設備。由此,為了避免降壓汽化和收縮升壓,高溫熱水系統必需穩定系統內的壓力,這就是定壓。當循環水泵停運時,能夠關閉壓力調理器前的截止閥。
呼市民用生物質鍋爐經銷商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。