生物質燃料粒度對生物質氣化鍋爐的影響有什么?
生物質燃料粒度氣化鍋爐的影響:顆粒大小影響氣化強度、氣化爐容量和煤氣中的焦油含量。
燃料床單位體積的比表面積與燃料顆粒的大小有關。粒徑越小,比表面積越大,這就解釋了為什么粒徑越小,燃料床中氧化層的高度越小。顆粒的當量直徑直接決定了氧化層的厚度,進而影響了恢復層的厚度。
當氣化爐燃燒較大粒徑的燃料時,氧化區將充滿爐段。氣化爐使用大顆粒燃料,這增加了氧化區的高度,增加了焦油裂解的程度。燃料層中的氣流阻力是由與顆粒表面的碰撞產生的。顆粒越小,比表面積越大,顆粒間的氣流路徑越長,氣流阻力越大。使用稻殼、鋸末等細粒燃料時,應降低氣化強度以降低阻力,導致煤氣中焦油含量明顯增加。當然,如果粒徑過大,中心部分的反應就會不完全,碳渣中的碳含量也會增加。
生物質燃料的導熱性很差,顆粒大小對傳熱過程影響很大,從而影響焦油產率。在裂解層中,燃料粒徑越大,內外溫差越大,焦油蒸氣在顆粒內部的擴散和停留時間越長,焦油裂解越強烈。因此,使用大顆粒燃料可以降低氣體中的焦油含量。
除了顆粒大小,燃料顆粒大小分布也是一個重要問題。小顆粒將占據較大顆粒之間的空隙,增加床中的填充率,并增加氣流阻力。在較大的粒徑范圍內,會發生偏析,即隨著大的燃料顆粒向下移動,它們落在爐壁上,而較小的顆粒和粉末落在爐膛中心,從而導致不同的流體電阻不均勻。同一部位的零件造成爐膛局部氣流短路或分流,細粉很容易從爐排漏出或被氣流帶走,沉積在爐膛的通道和管道中。
使用稍大、更均勻的燃料,可以使用更高的氣化強度,提高氣化爐的負荷調節率。以往的車載下吸式氣化爐采用粒徑為20-50mm的碳塊或木塊,可以滿足發動機對燃氣質量和負荷調節的要求。