呼市家庭用生物质锅炉生产
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低温热解预处理是在常压、隔绝氧气或缺氧情况下,将生物质原料置于反应温度为200~300℃时发生大分子热降解反应的过程。在热解温度为200、250和300℃条件下,采用固定床试验台分别研究了棉花秆的低温热解特性,结果表明,随着热解温度的升高,固体产物的质量产率减小,能量密度增加,且制得的成型生物质的密度显著提高,其研磨特性和疏水性较生物质原料明显改善。
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。
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。
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。
SuksankraisornK等发现,随着橄榄饼含量的增加,NO的排放量也稍有增加。ToramanOY等通过试验指出,对于利用CFB锅炉来燃烧像污泥这样的低燃烧质量的燃料来说,橄榄饼将会是一个很好的辅助燃料。TopalH等还分别进行了橄榄饼独自燃烧,和油页岩、柴油一起混烧的试验。所有结果均表明,对于洁净煤燃烧技术来说,橄榄饼在小规模的工业CFB锅炉里混烧是很好的。
呼市家庭用生物质锅炉生产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。