家庭用生物質鍋爐熱值
家庭用生物質鍋爐熱值
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。
當忽然停電而使循環水泵,補給水泵停運時,壓力上水系統立刻投入運轉,止回閥被自動翻開,壓力水將流經熱水鍋爐并從集氣罐排出,從而防止了爐室余熱惹起鍋水汽化。如此往復動作,補給水泵連續補水,并維持系統壓力在一定范圍內動搖,這樣系統定壓方式,由于連續補水,就比連續補水儉省電能,但是其調理和定壓質量比連續補水方式要差,還有壓力動搖大,壓力表觸點動作頻繁易于損壞等缺陷。
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。
家庭用生物質鍋爐熱值
由于生物質鍋爐燃料特性與化石燃料不同,從而招致了生物質燃料在熄滅過程中的熄滅機理,反響速度以及熄滅產物的成分與化石燃料相比也都存在較大差異,表現出不同于化石燃料的熄滅特性。生物質燃料的熄滅過程主要分為揮發分的析出和熄滅,焦炭的熄滅和燃盡兩個獨立階段,前者約占熄滅時間的10%,后者則占90%,詳細熄滅過程如下:燃料送入熄滅室后,在高溫熱量作用下,燃料被加熱和析出水分。
研究了生物質中主要組分(半纖維素、纖維素和木質素)的低溫熱解特性,結果表明,半纖維素的主要熱解溫度在210~320℃,而纖維素和木質素的主要熱解溫度分別在310~390℃和200~550℃。玉米稈和甘草在250℃,停留時間為10、20和30min的條件下低溫熱解預處理后的特性,結果表明,隨著停留時間的延長,熱解生物質的能量密度增加了2%~19%,而質量和能量產率分別降低了3%~45%和1%~35%。
當低溫熱解預處理溫度為260℃或以上時,生物質中的天然黏結劑———木質素的結構被破壞,顆粒之間的機械互鎖是此時成型過程的主要黏結形式,顆粒間的黏結性能降低。因此,為獲得高機械強度的低溫熱解生物質成型燃料,需要添加黏結劑來改善其成型能力,而黏結劑的摻混會導致成型燃料耐水性變差、熱值降低等的問題。在我國它的原材料分布廣泛,加工工藝先進,生物質能顆粒料以綠色煤炭著稱,是一種潔凈能源。
家庭用生物質鍋爐熱值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。