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AyselTA等在直径125mm、高1800mm的CFB燃烧装置里燃烧杏核和桃核发现,杏核和桃核燃烧时燃烧效率可以达到96%~98.95%,而且燃烧效率随着过量空气系数和床料固体颗粒循环倍率的增加而增加。试验中使用这种燃料时所需的过量空气系数λ在一个较高的水平(1.6~2.1):λ低于1.6时,燃烧效率仅仅为74%~85%;λ=2.1时,燃烧时产生的SO2和NOx都会低于欧共体的限制要求。
由于向日葵茎干在农业废弃物中所占的比例较秸秆、稻壳等要小得多,所以它在CFB锅炉里的燃烧特性还没有得到太多的关注。HǜseyinT等通过实验指出,向日葵茎干与煤在CFB燃烧装置里的混烧是可行的。而且,当向日葵茎干与煤混合的质量比为1∶3时,污染物的排放量较小。生物质锅炉的分类:卧式生物质锅炉,立式生物质锅炉。生物质燃气导热油炉,生物质蒸汽锅炉,生物质热水锅炉,生物质导热油炉。
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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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。
锅炉负荷的调整通过给料量的调整来进行控制。燃烧后的烟气通过炉膛进入对流烟道进行换热,然后进入除尘器进行净化处理,之后排出完成整个燃烧和传热过程。锅炉配有全自动吹灰装置,可以定时对炉膛和烟管进行吹扫,保证烟管表面不出现积灰,从而实现锅炉的安全高效运行。送风系统:锅炉送风系统与燃烧器一体化布置,空气经鼓风机通过燃烧器送至炉膛,来达到输送燃料及助燃的作用。
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%。
张家口风暖炉生产厂商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。