民用生物质锅炉生产

民用生物质锅炉生产

国内外对各种生物质燃料的研究力度区别明显:对生物质燃料所占比重较大的废弃木材、秸秆、稻壳研究的较多,而对果核、橄榄饼、甘蔗渣等生物质燃料的研究相对较少。另外,目前尚未发现研究水生植物在CFB锅炉里燃烧的相关文献。目前,各国对采用CFB锅炉燃烧农业废弃物因其高碱金属含量所导致的碱金属腐蚀问题认识还不够深刻,应该在腐蚀机理、腐蚀区域以及相应的对策上进行的研究。

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。

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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生物质锅炉大气排放标准严格执行各地环保部门制定的《锅炉大气污染物排放标准》.生物质锅炉按其用途大概分为两类:一种是生物质热能锅炉，另一种是生物质电能锅炉。其实，二者的原理基本相同，都是通过燃烧生物质燃料获取能量，只是一种直接获取热能，二种将热能又转化成电能。在这两种锅炉中，一种又是现在应用较广泛，技术比较成熟的。

目前,国内外对采用CFB锅炉燃烧各种农业废弃物已经展开了一定的研究,并取得了一些成果。秸秆是农村的传统燃料,传统的燃烧方法会造成大量的排烟热损失和大量的气体(CO、H2、CH4等)不完全燃烧损失,利用CFB燃烧技术并采用秸秆成型技术是将这些大量的农业废弃物进行有效的转化和利用的重要手段。运用秸秆成型技术,原料的密度可达0.8~1.3t/m3,能量密度与中质煤相当,燃烧特性明显改善,且储存、运输、使用方便,可代替矿物能源。

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。

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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。