临河家庭用生物质锅炉加工
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当忽然停电而使循环水泵,补给水泵停运时,压力上水系统立刻投入运转,止回阀被自动翻开,压力水将流经热水锅炉并从集气罐排出,从而防止了炉室余热惹起锅水汽化。如此往复动作,补给水泵连续补水,并维持系统压力在一定范围内动摇,这样系统定压方式,由于连续补水,就比连续补水俭省电能,但是其调理和定压质量比连续补水方式要差,还有压力动摇大,压力表触点动作频繁易于损坏等缺陷。
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。
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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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。
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。
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。
临河家庭用生物质锅炉加工空气的分段送入对控制木材、污泥等高挥发分燃料燃烧的气体排放效果不明显,其原因尚待进一步研究,而分级送风对流场的影响以及挥发分析出和燃烧所发生的区域则是研究此问题所应该着重考虑的。燃料特性对循环流化床锅炉的设计与运行有很大影响,而关于CFB锅炉燃烧生物质燃料数值模型方面的研究目前还不多见。如果能够对生物质燃料在CFB锅炉里的燃烧进行充分的数值研究也将会极大地促进CFB锅炉在生物质燃料燃烧中的应用。