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生物質(zhì)鍋爐
從燃燒機理來看,生物質(zhì)固體燃料(包括原生生物質(zhì)與生物質(zhì)成型燃料等)與煤的燃燒過程非常相似。但生物質(zhì)的揮發(fā)分析出溫度比煤低,zui大失重速率也比煤低得多,更易著火燃燒。燃燒特性和煤差異的主要原因是生物質(zhì)和煤的組成不同。已有經(jīng)驗表明,直接將燃煤鍋爐改燒生物質(zhì)往往效果不佳,會出現(xiàn)爐前熱量聚集且不穩(wěn)定,火焰燒進燃料閘板,易引燃爐前料斗中的燃料,配風(fēng)不合理時鍋爐出現(xiàn)冒黑煙或冒黃煙,熱效率低下,環(huán)保不佳等問題。應(yīng)研究生物質(zhì)燃料和煤的化學(xué)組分,找出其中的差異,分析對燃燒特性的影響,并用以指導(dǎo)生物質(zhì)鍋爐的設(shè)計。 ⑴生物質(zhì)燃料的含碳量較少。生物質(zhì)燃料中含碳量zui高值僅在50%左右,相當于年輕的褐煤。由于固定碳的含量明顯低于煤炭,因此,生物質(zhì)燃料熱值較低,且燃燒時間短(不抗燒)。 ⑵生物質(zhì)燃料的含氫量稍多,揮發(fā)分多。生物質(zhì)燃料中碳多與氫結(jié)合成低分子的碳氫化合物,遇熱分解即折出揮發(fā)物,所以,生物質(zhì)燃料易被引燃,燃燒初期,揮發(fā)分析出量較大,必須有組織地配合供給空氣,保證環(huán)境有足夠溫度,使之*燃燒。否則易產(chǎn)生鑲黑邊的火焰。設(shè)計生物質(zhì)燃料鍋爐時,對此必須給以重視。 ⑶生物質(zhì)燃料含氧量多。生物質(zhì)燃料含氧量明顯多于煤炭,故其熱值低,但易于引燃。在燃燒時可相對地減少供給空氣量。 ⑷生物質(zhì)燃料含硫量低。一般<0.20%,燃燒產(chǎn)物——煙氣中的含硫量也較低。 ⑸生物質(zhì)燃料灰分少。生物質(zhì)燃料的灰分含量比煤低,且密度小,易被風(fēng)吹起。 ⑹生物質(zhì)燃料密度小。生物質(zhì)燃料的密度明顯地較煤炭低,質(zhì)地比較疏松,燃料易于燃燒和燃盡,灰燼中殘留的碳量較燃用煤炭少。 比較了生物質(zhì)與煤的特性差異,提出設(shè)計生物質(zhì)工業(yè)鍋爐應(yīng)注意如下問題: 1) 生物質(zhì)燃料的密度小,結(jié)構(gòu)比較松散,揮發(fā)分含量高。揮發(fā)分的快速析出,既要求燃燒室必須有足夠的容積和一定的攔火措施,以便有必需的燃燒空間和燃燒時間。 2)合理配風(fēng)是生物質(zhì)燃料*燃燒的關(guān)鍵之一??諝饬康亩嗌佟⑶‘?shù)呐滹L(fēng)部位是*燃燒的保證。 3)揮發(fā)分逐漸析出和燃盡后,燃料的剩余物為疏松的焦碳,氣流運動會將一部分碳粒裹入煙道,形成黑絮,此時過強的通風(fēng)會降低燃燒效率,應(yīng)有對供風(fēng)有效控制的措施。 4) 焦碳的燃盡受灰燼包裹、空氣滲透較難的影響,易造成灰燼中殘留余碳的增加。此時若能適當翻動渣層,或加強爐蓖通風(fēng),可完善焦炭的燃盡程度,減少爐渣含碳量。 5)農(nóng)作物顆粒燃料灰熔低,多在1198~1213℃之間,屬于易熔性灰,因此在燃燒過程中容易結(jié)渣,而且灰分相對較高。應(yīng)研究開發(fā)具有破渣、清灰機構(gòu)的生物質(zhì)成型燃料燃燒器,以適應(yīng)我國秸稈類生物質(zhì)成型燃料。
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