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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。
鍋爐的安裝、維修、改造。從事鍋爐的安裝、維修、改造的單位應當取得省級質量技術監督局頒發的特種設備安裝維修資格證書,方可從事鍋爐的安裝、維修、改造。施工單位在施工前將擬進行安裝、維修、改造情況書面告知直轄市或者轄區的特種設備安全監督管理部門,并將開工告知送當地縣級質量技術監督局備案,告知后即可施工。鍋爐安裝、維修、改造的驗收。施工完畢后施工單位要向質量技術監督局特種設備檢驗所申報鍋爐的水壓試驗和安裝監檢。合格后由質量技術監督局、特種設備檢驗所、縣質量技術監督局參與整體驗收。鍋爐的注冊登記。鍋爐驗收后,使用單位必須按照《特種設備注冊登記與使用管理規則》的規定,填寫《鍋爐(普查)注冊登記表》,到質量技術監督局注冊,并申領《特種設備安全使用登記證》。鍋爐的運行。鍋爐運行必須由經培訓合格,取得《特種設備作業人員證》的持證人員操作,使用中必須嚴格遵守操作規程和八項制度、六項記錄。鍋爐的檢驗。鍋爐每年進行一次定期檢驗,未經安全定期檢驗的鍋爐不得使用。鍋爐的安全附件安全閥每年定期檢驗一次,壓力表每半年檢定一次,未經定期檢驗的安全附件不得使用。嚴禁將常壓鍋爐安裝為承壓鍋爐使用。嚴禁使用水位計、安全閥、壓力表三大安全附件不全的鍋爐。
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蒸汽爆破處理后成型燃料的強度比處理前高1.4~3.3倍,燃燒熱值也顯著提升。蒸汽爆破預處理因其成本低、能耗少、無污染而備受研究學者關注。韓士群等采用蒸汽爆破方法對蘆葦進行處理,并以高密度聚乙烯(HDPE)為塑料基體添加合適的助劑,發現蒸汽爆破處理顯著增加細纖維的含量,改善了纖維質量。同時,蒸汽爆破處理的蘆葦/HDPE復合材料的拉伸強度和彎曲強度較未爆破處理的復合材料分別提高了22.3%和32.6%。
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。
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。
呼和浩特熱水鍋爐批發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。