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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。
SuksankraisornK等發現,隨著橄欖餅含量的增加,NO的排放量也稍有增加。ToramanOY等通過試驗指出,對于利用CFB鍋爐來燃燒像污泥這樣的低燃燒質量的燃料來說,橄欖餅將會是一個很好的輔助燃料。TopalH等還分別進行了橄欖餅獨自燃燒,和油頁巖、柴油一起混燒的試驗。所有結果均表明,對于潔凈煤燃燒技術來說,橄欖餅在小規模的工業CFB鍋爐里混燒是很好的。
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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生物質鍋爐將減低PM2.5的排放,有力的推進了環保事業的發展,是中國新能源戰略的重要部分。大型生物質熱能鍋爐。此類鍋爐并沒有實際產品,主要原因是現有的技術并不完善,且對于生物質替代燃煤的各地政策不健全,因此,只停留在概念上。它所強調的是一種集中管理、集中控制的熱能工程,鍋爐僅作為其中的一個設備,來保證整個生物質熱能工程的正常運行,因此,它對燃料、燃燒技術、配套技術、相關政策要求很高。
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%。
為保證連續下料及物料輸送的穩定性,在料倉和螺旋給料機之間連接一臺振動給料器。燃燒系統由燃燒器、風機、點火器等部件組成。生物質燃料在燃燒器中先有一個預熱過程,然后通過風機把燃料輸送到爐膛進行燃燒。BMF燃料含有很高的揮發份,當爐膛內溫度達到其揮發分的析出溫度時,在給風的條件下啟動點火器燃料就能夠迅速著火燃燒。燃燒器溫度控制是以爐膛內部溫度為準,其溫度與燃料氣化時空氣供給的量有關。
大同家庭用炊事爐銷售價格AyselTA等在直徑125mm、高1800mm的CFB燃燒裝置里燃燒杏核和桃核發現,杏核和桃核燃燒時燃燒效率可以達到96%~98.95%,而且燃燒效率隨著過量空氣系數和床料固體顆粒循環倍率的增加而增加。試驗中使用這種燃料時所需的過量空氣系數λ在一個較高的水平(1.6~2.1):λ低于1.6時,燃燒效率僅僅為74%~85%;λ=2.1時,燃燒時產生的SO2和NOx都會低于歐共體的限制要求。