生物质采暖炉厂

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目前,国内外各种成型技术已基本成熟。然而,农作物秸秆成型燃料目前主要还是在链条炉和鼓泡流化床锅炉上使用,技术比较成熟,而在CFB锅炉上使用的相关文献较少。GlazerMP等在CFB锅炉上研究了秸秆与煤的混合燃烧后发现:烟气中碱性成分的含量与初始燃料里钾、钠的含量有关,且气态的碱金属的浓度比纯秸秆燃烧时有所降低,混合燃料的SO2排放量比纯秸秆大大增加。

由于电力、天然气供应和燃气管道的限制，无法将我国的燃煤锅炉全部改为电锅炉或燃气锅炉，而生物质锅炉的价格低及运行成本低更容易使用户接受并得以推广，正好填补了这项空白。生物质能颗粒燃料是利用秸秆、水稻秆、薪材、木屑、花生壳、瓜子壳、甜菜粕、树皮等所有废弃的农作物，经粉碎混合挤压烘干等工艺，之后制成颗粒状燃料。

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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对于蒸汽爆破预处理过程对生物质燃料成型性能的影响，Zandersons等认为，预处理后纤维素的结构发生改变，纤维尺寸变细、变小，同时，木质素活性增强，并渗入到纤维素之间形成新的连接，内部黏结力显著增强；Shaw等发现，预处理后生物质中的木质素含量比原料增加33.2%～54.5%，呈更好的黏结效果；Angles等研究了木质素的变化规律，发现随着预处理程度的加剧，木质素降解、重聚并迁移到纤维素表面，在压缩成型时软化形成固体桥接，提高了成型性能。

蒸汽爆破技术较早是由美国学者Mason在1928年发明并用于制浆，将废木材转变为建筑纸浆。蒸汽爆破的主要原理是利用高温高压水蒸气对植物纤维原料进行处理，使其半纤维素降解，木质素软化，纤维之间的横向连接强度降低，并在短时间内瞬间释放高压蒸汽，原料孔隙中的水蒸气急剧膨胀，产生爆破效果，将原料撕裂为细小的纤维状，达到原料组分分离和结构变化的效果。

发现，赤松在经过230～270℃低温热解预处理后，热值由18.37MJ/kg升高至24.34MJ/kg，但赤松成型燃料的机械强度迅速降低。Wu等将棉杆和木屑在200～260℃下进行低温热解预处理试验，发现预处理后成型生物质的表观密度和抗压强度比原料成型生物质分别降低了3.9%～16.7%和23.2%～61.0%。可见，随着热解温度的升高和停留时间的增加，热解生物质的能量密度不断增加，而成型生物质的机械强度降低。

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陈冠益等还发现:锅炉的飞灰含碳量明显高于灰渣的含碳量。尽管如此,燃烧效率仍高达97%;另外,由于稻壳本身氮和硫的含量极少,在不用任何脱硫剂、脱硝措施情况下,稻壳燃烧所排放出的主要大气污染物都远低于排放标准。以上研究结果说明了稻壳作为CFB锅炉的燃料在运行状况和气体排放上是可行的,而在金属排放方面还需要展开相应的研究。