內蒙古民用采暖爐加工廠
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沈伯雄等指出,生物質和煤混合燃料中煤比例的增加將會導致SO2和NOx的排放量增加。但是,由于生物質燃料中揮發分的燃燒而消耗大量氧氣,形成局部還原性氣氛,抑制了SO2和NOx的生成,致使SO2和NOx排放的增加量不多。燒結是采用CFB鍋爐燃燒秸稈經常發生的問題。秸稈具有很高的堿金屬含量,這些堿金屬與Cl和Si以一定的比例結合會產生腐蝕和形成沉淀,并使流化床產生流化問題。
低溫熱解預處理過程主要發生分子鍵斷裂、脫羰作用、脫羧反應、脫水反應、脫甲氧基化反應、凝結及芳構化反應。低溫熱解預處理過程能破壞生物質的纖維結構,使生物質變得易磨,有效改善粉體的流動性以實現穩定連續的輸送,并有效去除生物質中的過量氧元素,且生物質經低溫熱解預處理后可保留70%~80%的質量和80%~90%的能量,因此其能量密度可提高30%。
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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稻殼的灰份含量較少,通常在運行過程中也需要加入一定粒徑的添加劑(如沙子)。由于沙子的密度遠大于稻殼顆粒的密度,稻殼在爐內的運動有可能存在部分分層的現象。但總體上,稻殼顆粒在爐內仍可簡化認為是均勻混合的。黑龍江某公司將原來燒煙煤的35t/hCFB鍋爐改燒煙煤和稻殼的混合物。根據不同的煤質變化情況,煤和稻殼的混料比例一般在2∶1和3∶1之間時燃燒工況較佳。在一年的運行過程中,鍋爐節煤在20%~45%(相當于原煤款200萬元),經濟效益相當可觀。
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。
鍋爐負荷的調整通過給料量的調整來進行控制。燃燒后的煙氣通過爐膛進入對流煙道進行換熱,然后進入除塵器進行凈化處理,之后排出完成整個燃燒和傳熱過程。鍋爐配有全自動吹灰裝置,可以定時對爐膛和煙管進行吹掃,保證煙管表面不出現積灰,從而實現鍋爐的安全高效運行。送風系統:鍋爐送風系統與燃燒器一體化布置,空氣經鼓風機通過燃燒器送至爐膛,來達到輸送燃料及助燃的作用。
內蒙古民用采暖爐加工廠發現,赤松在經過230~270℃低溫熱解預處理后,熱值由18.37MJ/kg升高至24.34MJ/kg,但赤松成型燃料的機械強度迅速降低。Wu等將棉桿和木屑在200~260℃下進行低溫熱解預處理試驗,發現預處理后成型生物質的表觀密度和抗壓強度比原料成型生物質分別降低了3.9%~16.7%和23.2%~61.0%??梢?,隨著熱解溫度的升高和停留時間的增加,熱解生物質的能量密度不斷增加,而成型生物質的機械強度降低。