呼市民用生物質燃料機制造廠
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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。
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%。
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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杏核和桃核等果核非常適合燃燒,它們的濕度很低,而且不含有像氯這樣的有害成分。因為含有很高的木質素,熱值和木材差不多。CliffeKR等、SuksankraisornK等、ArmestoL等及AyselTA等發現,在CFB鍋爐里燃燒橄欖餅與煤的混合燃料可以保持較高的燃燒效率。CliffeKR等還發現:與純煤燃燒相比,在橄欖餅的質量占20%時,燃燒效率降低較多,但也僅僅下降5%;隨著橄欖餅含量的增加,NOx和SO2的排放量減少,而N2O的排放量稍有增加。
燃料被螺旋給料機送入爐膛,在此處由于高溫煙氣和一次風的作用逐步預熱,干燥、著火、燃燒,此過程中析出大量揮發分,燃燒劇烈。產生的高溫煙氣沖刷鍋爐的主要受熱面后,進入鍋爐尾部受熱面省煤器和空氣預熱器,再進除塵器,之后經煙囪排入大氣。未氣化的燃料邊向爐排后部運動,直至燃盡,之后剩下的少量灰渣落入爐排后面的除渣口。
蒸汽爆破處理壓力、穩壓時間對蘆葦纖維形態、潤濕性、化學成分以及灰分和硅含量的影響,發現隨著蒸汽爆破劇烈程度的增加,蘆葦中的纖維素含量增加,灰分和硅含量顯著降低,蘆葦纖維與脲醛樹脂膠合性能得到改善。對杉木樹皮進行了蒸汽爆破處理,發現預處理后的樹皮中纖維素分子鏈發生斷裂,分子內氫鍵受到一定程度的破壞,纖維素鏈的可移動性增加,有利于纖維素向無序結構變化。
呼市民用生物質燃料機制造廠中型生物質熱能鍋爐。此類鍋爐主要使用固化生物質燃料,提供熱水或蒸汽。它的優點是技術比較成熟,能量損耗小,熱能供給能力較強;缺點是部分鍋爐燃料結焦,配套設計不合理。給料系統由料倉、振動給料器、螺旋給料機、螺旋給料管等部件組成。在工廠中加工成型的BMF燃料通過皮帶運輸機轉存到料倉中,然后再通過螺旋給料機把料倉中的BMF燃料供給燃燒器進行燃燒。