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张家口生物质锅炉

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。

蒸汽爆破处理压力、稳压时间对芦苇纤维形态、润湿性、化学成分以及灰分和硅含量的影响，发现随着蒸汽爆破剧烈程度的增加，芦苇中的纤维素含量增加，灰分和硅含量显著降低，芦苇纤维与脲醛树脂胶合性能得到改善。对杉木树皮进行了蒸汽爆破处理，发现预处理后的树皮中纤维素分子链发生断裂，分子内氢键受到一定程度的破坏，纤维素链的可移动性增加，有利于纤维素向无序结构变化。

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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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。

低温热解预处理过程主要发生分子键断裂、脱羰作用、脱羧反应、脱水反应、脱甲氧基化反应、凝结及芳构化反应。低温热解预处理过程能破坏生物质的纤维结构，使生物质变得易磨，有效改善粉体的流动性以实现稳定连续的输送，并有效去除生物质中的过量氧元素，且生物质经低温热解预处理后可保留70%～80%的质量和80%～90%的能量，因此其能量密度可提高30%。

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。

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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。