內蒙生物質鍋爐好用嗎?
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空氣的分段送入對控制木材、污泥等高揮發分燃料燃燒的氣體排放效果不明顯,其原因尚待進一步研究,而分級送風對流場的影響以及揮發分析出和燃燒所發生的區域則是研究此問題所應該著重考慮的。燃料特性對循環流化床鍋爐的設計與運行有很大影響,而關于CFB鍋爐燃燒生物質燃料數值模型方面的研究目前還不多見。如果能夠對生物質燃料在CFB鍋爐里的燃燒進行充分的數值研究也將會極大地促進CFB鍋爐在生物質燃料燃燒中的應用。
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。
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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別如山等及GruborBD等指出,合理布置燃燒系統及受熱面和添加Fe2O3、Al2O3等惰性添加劑可以很好的防止結焦。同時他們發現,用Fe2O3做床料,當灰中鉀、鈉總含量超過20%且床溫在900℃以上時,也只有很小的結塊,此性能優于Al2O3和SiO2作床料的情況。循環流化床燃燒技術能很好地滿足稻殼的高揮發分析出迅速、固定碳難以燃盡的特點,所以,稻殼的循環流化床燃燒技術便成了當前稻殼燃燒技術的研究。
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。
不同種類生物質由于其化學組分不同,其熱穩定性及熱解產物的特性也不同Phanphanich等對稻殼、木屑、花生殼、甘蔗渣和水葫蘆進行了低溫熱解預處理試驗,結果表明,幾種生物炭的能量密度呈不同的增加規律,其中較大增幅是熱解甘蔗渣,其能量密度為未處理原料的1.66倍,較小增幅是熱解木屑,為未處理原料的1.08倍。低溫熱解溫度和停留時間對生物質低溫熱解特性有一定影響,特別是熱解溫度影響顯著。
內蒙生物質鍋爐好用嗎?燒結的發生與溫度、流化速度和氣氛有關,其中溫度是影響燒結的較主要因素。稻殼表面的毛刺極大地影響了稻殼的流化特性,在進行燃燒前要經過預處理。許衛國等及陳冠益等研究發現,純稻殼不易流化,與煤混合后的綜合流化性能有一定改善,而與石英砂混合效果更好。HansenLA等及張殿軍等研究CFB鍋爐里燃燒稻殼和煤的混合燃料時發現,稻殼里的堿金屬(鈉和鉀)對灰在換熱表面上的沉淀影響很大。而且,當稻殼含氯較高(如稻草)時,將使壁溫高于400℃的受熱面發生高溫腐蝕。