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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。
生物质锅炉将减低PM2.5的排放,有力的推进了环保事业的发展,是中国新能源战略的重要部分。大型生物质热能锅炉。此类锅炉并没有实际产品,主要原因是现有的技术并不完善,且对于生物质替代燃煤的各地政策不健全,因此,只停留在概念上。它所强调的是一种集中管理、集中控制的热能工程,锅炉仅作为其中的一个设备,来保证整个生物质热能工程的正常运行,因此,它对燃料、燃烧技术、配套技术、相关政策要求很高。
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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采用CFB锅炉燃烧生物质燃料,独烧效果不如混烧好,这是各国学者的共识。但是,国内外对各种生物质燃料与高热值燃料混烧的研究还不系统,应在混合比例和相应的污染物排放方面(特别是金属排放方面)进行的研究,建议能够形成生物质在CFB锅炉燃烧的数据库。其中,将城市生活污泥、煤泥、水煤浆和TDF作为生物质的辅助燃料,均是不错的选择。
燃料被螺旋给料机送入炉膛,在此处由于高温烟气和一次风的作用逐步预热,干燥、着火、燃烧,此过程中析出大量挥发分,燃烧剧烈。产生的高温烟气冲刷锅炉的主要受热面后,进入锅炉尾部受热面省煤器和空气预热器,再进除尘器,之后经烟囱排入大气。未气化的燃料边向炉排后部运动,直至燃尽,之后剩下的少量灰渣落入炉排后面的除渣口。
杏核和桃核等果核非常适合燃烧,它们的湿度很低,而且不含有像氯这样的有害成分。因为含有很高的木质素,热值和木材差不多。CliffeKR等、SuksankraisornK等、ArmestoL等及AyselTA等发现,在CFB锅炉里燃烧橄榄饼与煤的混合燃料可以保持较高的燃烧效率。CliffeKR等还发现:与纯煤燃烧相比,在橄榄饼的质量占20%时,燃烧效率降低较多,但也仅仅下降5%;随着橄榄饼含量的增加,NOx和SO2的排放量减少,而N2O的排放量稍有增加。
巴彦淖尔民用炊事炉制造商陈冠益等还发现: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。