呼市家庭用风暖式颗粒炉
呼市家庭用风暖式颗粒炉
为保证连续下料及物料输送的稳定性,在料仓和螺旋给料机之间连接一台振动给料器。燃烧系统由燃烧器、风机、点火器等部件组成。生物质燃料在燃烧器中先有一个预热过程,然后通过风机把燃料输送到炉膛进行燃烧。BMF燃料含有很高的挥发份,当炉膛内温度达到其挥发分的析出温度时,在给风的条件下启动点火器燃料就能够迅速着火燃烧。燃烧器温度控制是以炉膛内部温度为准,其温度与燃料气化时空气供给的量有关。
研究了生物质中主要组分(半纤维素、纤维素和木质素)的低温热解特性,结果表明,半纤维素的主要热解温度在210~320℃,而纤维素和木质素的主要热解温度分别在310~390℃和200~550℃。玉米秆和甘草在250℃,停留时间为10、20和30min的条件下低温热解预处理后的特性,结果表明,随着停留时间的延长,热解生物质的能量密度增加了2%~19%,而质量和能量产率分别降低了3%~45%和1%~35%。
西方发达地方研究废弃木材作为CFB锅炉的燃料已经很多年了。20世纪80年代末,美国就开发出大型燃烧废木料的CFB锅炉,分别安装在Freson、Rocklin和Mecca。瑞典也是以林业废弃物作为大型CFB锅炉的重要燃料加以利用的,尽管这些燃料的含水率有时高达50%~60%,但锅炉的热效率仍可达到80%。丹麦为了减少二氧化碳的排放,采用奥斯龙公司的高倍率CFB锅炉将干草(或木屑)与煤以6∶4的比例送入炉内燃烧,效果较好。目前世界上较大容量的燃烧生物质的循环流化床锅炉就是F&W公司240MW的烧废木材的CFB锅炉,它的成功运行为燃烧林业废弃物的CFB锅炉的大型化奠定了良好的基础。此外,德国、芬兰、法国、意大利、土耳其和俄罗斯等地方也先后对CFB锅炉燃烧废木材进行了研究。PretoF通过试验发现:以废弃木材为燃料的CFB锅炉运行情况较好,燃烧效率可以超过99%。在气体排放方面,除了CO外,NOx、N2O、SO2、Furans等的排放都低于允许标准。HiltunenMA等发现燃烧产生的灰渣很少,细而均匀。但是,由于燃料里含有较多灰熔点低的钾,灰比较容易在锅炉里结垢。而且,燃料里还含有氯和碱性物质,这些物质都有很强的腐蚀作用。AmandLE等发现,燃烧产生的灰份里含有很多金属(Hg、Cd、Cr、Cu、Mn和Zn等),但是它们的含量都在欧洲联合会(EC)所规定的范围之内。
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锅炉可配有燃油(燃气)点火燃烧器,实现点火自动化。锅炉的给料、燃烧、除渣、给水、点火都可采用自动控制,操作非常方便。锅炉配有自动清灰装置,能及时清除锅炉受热面的积灰,保证锅炉高效稳定运行。锅炉尾部布置有省煤器、也可根据用户需要布置空气预热器。相对传统的锅炉,锅炉效率更高,排烟温度低。采用高效保温材料,锅炉表面温度低,散热损失可以忽略不计。
当低温热解预处理温度为260℃或以上时,生物质中的天然黏结剂———木质素的结构被破坏,颗粒之间的机械互锁是此时成型过程的主要黏结形式,颗粒间的黏结性能降低。因此,为获得高机械强度的低温热解生物质成型燃料,需要添加黏结剂来改善其成型能力,而黏结剂的掺混会导致成型燃料耐水性变差、热值降低等的问题。在我国它的原材料分布广泛,加工工艺先进,生物质能颗粒料以绿色煤炭著称,是一种洁净能源。
由于生物质锅炉燃料特性与化石燃料不同,从而招致了生物质燃料在熄灭过程中的熄灭机理,反响速度以及熄灭产物的成分与化石燃料相比也都存在较大差异,表现出不同于化石燃料的熄灭特性。生物质燃料的熄灭过程主要分为挥发分的析出和熄灭,焦炭的熄灭和燃尽两个独立阶段,前者约占熄灭时间的10%,后者则占90%,详细熄灭过程如下:燃料送入熄灭室后,在高温热量作用下,燃料被加热和析出水分。
呼市家庭用风暖式颗粒炉稻壳的灰份含量较少,通常在运行过程中也需要加入一定粒径的添加剂(如沙子)。由于沙子的密度远大于稻壳颗粒的密度,稻壳在炉内的运动有可能存在部分分层的现象。但总体上,稻壳颗粒在炉内仍可简化认为是均匀混合的。黑龙江某公司将原来烧烟煤的35t/hCFB锅炉改烧烟煤和稻壳的混合物。根据不同的煤质变化情况,煤和稻壳的混料比例一般在2∶1和3∶1之间时燃烧工况较佳。在一年的运行过程中,锅炉节煤在20%~45%(相当于原煤款200万元),经济效益相当可观。