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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。
我國目前有工業鍋爐約50多萬臺,每年耗煤量約為全國煤耗總量的1/3,由燃煤工業鍋爐造成的環境污染非常嚴重,大量的工業鍋爐必須換用潔凈能源。根據我國的生物質資源條件,利用農林剩余物作為鍋爐燃料使用則具有環境友好、可以的特點,研究工業鍋爐生物質燃燒技術,開發生物質燃料鍋爐,對節約常規能源、優化我國能源結構,減輕環境污染有著積極意義。
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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采用CFB鍋爐燃燒生物質燃料,獨燒效果不如混燒好,這是各國學者的共識。但是,國內外對各種生物質燃料與高熱值燃料混燒的研究還不系統,應在混合比例和相應的污染物排放方面(特別是金屬排放方面)進行的研究,建議能夠形成生物質在CFB鍋爐燃燒的數據庫。其中,將城市生活污泥、煤泥、水煤漿和TDF作為生物質的輔助燃料,均是不錯的選擇。
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。
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%。
臨河民用風暖爐批發引風除塵系統:在引風機作用下,燃燒完成后產生的高溫煙氣經過在煙管中的對流換熱進入除塵器凈化,之后經引風機由煙囪排出??刂葡到y采用高亮度、全中文顯示,以統為中央控制單元;以人機對話方式與鍋爐用戶交換信息,實現BMF鍋爐全自動操作運行。生物質燃料含硫量大多小于0.2%,熄滅時不用設置氣體脫硫安裝,降低了本錢,又利于環境的維護。