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生物質型煤概(gài)述
生(shēng)物質型煤概述
發布日期:2020-05-13
我國(guó)經濟目前處於高速發展階段,國民經濟正從粗放型向集(jí)約型轉(zhuǎn)變,能源緊(jǐn)缺和環境問題成為製約我國(guó)發展的重(chóng)要問題,因此我們要走可持(chí)續發展道路。煤、石油、天然氣(qì)作為現階(jiē)段的主要能(néng)源,同時也是寶貴的(de)有(yǒu)機化工(gōng)的原料,資源量日益減(jiǎn)少;同時,我國的能源(yuán)消費方式也對資源造(zào)成了很大的浪費。因此,改(gǎi)變我國能(néng)源生產和(hé)消費(fèi)方式(shì),開發潔淨的可再生能源成為可持續發展的迫切需要,草莓污视频新能(néng)源生產銷售生物質鍋爐(lú),生(shēng)物(wù)質鍋爐主(zhǔ)要燃燒木屑秸稈顆粒機、秸(jiē)稈壓塊(kuài)機壓製的木(mù)屑生物質顆粒燃料。
我國是—個(gè)農業大國,僅農(nóng)作物秸稈每年就產生約7億t,相當於標煤3.1億t,其他生物質能原料木屑、稻殼等同樣數量巨大,如此之大的資源除了一小(xiǎo)部分用於畜牧外,其餘的大部分以就地焚燒或堆放腐朽廢棄,既浪費了資源,又汙染了環(huán)境。農業廢棄物(wù)作為農業生產加工中的副產品,具有產量大、可再生特點,並且生(shēng)物質能燃料本身含硫量極低(不到(dào)煤的(de)1/10),秸稈、稻殼等生(shēng)物質能原料經過深加(jiā)工可製成具有較高的熱量(liàng)、較大密(mì)度的顆粒燃料(liào),燃燒產生的二氧化硫很少,是一種適合我國可持續發展戰(zhàn)略的天然(rán)可再生清潔能源,可以用(yòng)來替(tì)代燃(rán)煤、燃油等化石能源。因此,開(kāi)發新型生物質型煤鍋爐對於我國農作物秸稈應(yīng)用具有重要意義。正是基於上述基礎,本文探討了通(tōng)過生物質氣化技術,改變直接燃燒生物(wù)質的利用方式,以(yǐ)農(nóng)林剩餘物為原料,經粉碎、幹燥、壓縮等工(gōng)藝過程生產出不(bú)同規格、不同形狀的顆粒、塊狀或片狀等(děng)成型燃料,用於農村生(shēng)產(chǎn)、生活,城鎮集中供熱,工廠生產(chǎn)用能,電廠發(fā)電等領域(yù),在提高廢棄生物質能源品位的(de)同時,提供一種節(jiē)約常規能源、降低(dī)環境汙染、保護生態環境的思(sī)路。
1、生物質型煤的優勢
1.1生物(wù)質(zhì)型煤清潔(jié)燃(rán)燒機理
生物質型煤是指煤中按一定比例加入可燃生物質(如秸稈)和添加劑後壓製成型的產品。生物質型煤(méi)層狀燃燒可以有效提高熱效率、減少汙染物排放,是一種清(qīng)潔能源。生物質型煤清潔燃燒機理:一(yī)是起火溫度低(dī)、燃燒快,減少(shǎo)了高溫燃(rán)燒產生的氮氧化物;二是由於摻在煤粒中的生物(wù)質著火點低,首先燃燒,使煤中的揮(huī)發分(煙)在低溫狀態一析出就完全燃燒,可(kě)實現無煙燃燒;三是在靜態燃燒過程中型煤不散(sàn),粉塵排放量極低;四是添加固硫劑後固硫效果好,固硫率(lǜ)可達50%~70%;五是生物質(zhì)燃燒(shāo)後,在型煤中形成微孔,便於空氣(qì)進入內部助燃,燃燒效率高,灰渣殘碳量極低。
1.2生物質型煤的主要特(tè)點
與礦物質能源相比,生(shēng)物質成型燃料在燃用過程中對環境汙染小,灰(huī)分、氮含量比煤低,燃燒時(shí)排放的氮氧化物和煙塵少;含硫量比煤少得多(煤一般(bān)為(wéi)0.5%~1.5%,而生物質一般少於0.2%).燃用時產生(shēng)很少的二氧化硫;二氧化碳零排放(fàng),對降低溫室效應極為有(yǒu)利;揮發分高、碳活性高,易燃;燃燒後灰分少,可簡(jiǎn)化除灰塵設(shè)備;濕(shī)法(fǎ)成型生物質型煤與原煤散燒,在同一台(tái)鏈條鍋爐上的對比測試(shì)結果為:煙塵質量濃度減少60.74%;SO2質量濃度減少41.87%;正平衡熱效率提高6.1%;生物質型煤(méi)節煤率(lǜ)8.12%;灰渣碳質量(liàng)分數為7.00%。
此外,生物質能源蘊藏量大,來源廣,易(yì)取得(dé),且可再生(shēng),可(kě)長期、規模化、產業化(huà)應用。可再生能源中,生物質是唯一可以存儲運輸的能源,便於加(jiā)工轉換與連(lián)續使用。生物質能成(chéng)型技術的推廣應用,有助於緩解能源短(duǎn)缺,保護大氣環境,促進新農村建設,經濟、社會(huì)和環境效益明顯。
1.3生物質型煤的(de)燃燒特性
壓塊燃料密度大,使原(yuán)料從鬆散物料到致密無(wú)間,從而(ér)限製了揮發物溢出速度,延長了揮發物的燃燒時間,燃燒反(fǎn)應大部分隻在壓塊燃料的表麵進行,燃燒狀態屬於靜(jìng)態滲透(tòu)式擴(kuò)散燃(rán)燒,類似於煤的燃燒過程,生物質成型燃料既(jì)保留了原生物質所具(jù)有的易燃、無汙染等(děng)優良特性,又具有耐燒特點。因壓塊燃料(liào)質地密實,能量聚集,在燃燒(shāo)過程中揮(huī)發物(wù)溢出後剩餘的炭結構也(yě)相對緊密,在(zài)燃燒過程中可清(qīng)楚地看到,藍(lán)色火焰裹(guǒ)著明亮的炭塊,爐溫大大提高,燃燒時間明顯延長,整個燃燒過程的需氧量趨於平(píng)衡,燃燒過程(chéng)比較(jiào)穩定。
容量大、體積小,容重(chóng)為(wéi)0.8t/m3~1.6t/m3,僅次於(yú)煤(méi);熱效高、燃燒好:固化後燃燒熱(rè)值可達(dá)15 488.2
kj/kg—20930kj/kg,火力強旺;清潔衛生(shēng)、無汙染:壓塊(kuài)燃料在燃燒過程中可達零排放,不排渣、無煙(yān)、餘氣無二氧化硫等有害氣體,不汙染(rǎn)環境;生物質資源巨大、普遍易(yì)取、可再生,壓塊燃(rán)料加工簡單方便,是可貯運(yùn)銷售的可再生能源。
2、生(shēng)物(wù)質型煤(méi)鍋爐的應用
生物質氣化是容器(qì)內生物質(zhì)在(zài)缺(quē)氧狀態下(xià)的燃燒反應,通過生物質氣化完成了能量從固態到(dào)氣態的轉換,生物質(zhì)的大部分能(néng)量轉(zhuǎn)化到氣體中。其反應(yīng)器的設計采用下吸式,可持續(xù)裝料。生物質型煤鍋爐(lú)機組主體有兩部分組成,第一部分為氣化爐(包括上料機);第二部分為(wéi)燃氣淨化裝置。燃氣(qì)淨化裝置由3部分組(zǔ)成:一是燃氣冷卻(què)及淨化器;二是機組動力(lì)——水環真空泵,是機組內氣水混合運行的動(dòng)力;三(sān)是焦油分離器,也同時是氣(qì)水分離器。生物質型煤鍋爐(lú)采用正、反雙向進風(fēng)原理,燃燒層次分明,根據鍋爐實(shí)際使用(yòng)情況一(yī)次加料可燃燒5h~8h.燃燒過程連續穩定(dìng),加料不影響燃燒,保證供暖溫度穩定。燃料在(zài)儲料倉(cāng)預熱(rè),幹燥揮發,還(hái)原及氧化燃燒,可揮發分由逆進風帶領,進入高溫燃燒室燃盡,使煙燃燒後成為火焰,不但不冒(mào)煙,而且效率得到提升,節煤30%,既節能又環保。自然通風,無需動力,不使用鼓風機、引風機,靜態燃燒,拒絕煙塵排人大(dà)氣。
生物質型煤燃燒過程首先是受熱析出揮發分(fèn),揮(huī)發分包含烷烴、烯烴、煤氣等多(duō)種可燃氣(qì)體,揮(huī)發分析(xī)出(chū)後在爐膛內與(yǔ)吹人爐膛的高溫二次風混合高速旋轉燃(rán)燒,二次風中富含的氧氣與可燃氣體充分混合,避免了燃燒(shāo)過程可能產生的局部缺氧或局(jú)部空氣過剩等不利(lì)燃燒的現象,使(shǐ)得爐膛內燃燒強度大(dà),燃燒均勻可靠。
爐膛上部設置(zhì)的爐拱由(yóu)絕熱材料砌築而成,可(kě)以(yǐ)有效地將火焰中攜帶的飛灰阻擋,使其(qí)失去速度,沉降到爐膛(táng)內,煙氣本(běn)身(shēn)的旋轉也有利於飛灰與煙氣分離,從而達到鍋爐(lú)本身的降(jiàng)塵效(xiào)果,減小了鍋爐排放煙氣中粉塵的汙染。
3、結語
生物質型(xíng)煤直接投入鍋爐(lú)燃燒,不加任何添加劑,無需另行處理,操作簡單,氣化燃燒過程可使生物質能顆粒中可燃成分燃燒完全,具有較高的燃燒效率;消煙除塵效果顯(xiǎn)著,煙氣(qì)黑度小於林格曼一級,煙塵排放質量濃度小於8
mg/m3,S02排放質量濃度小(xiǎo)於0.5
mg/m3,符合國家環保一類區II時段標準;燃燒利用(yòng)率高,鍋爐熱效率80%以上,有效節(jiē)約能源;鍋爐(lú)燃用可再生能源替代化石能源,燃燒It生物質能顆粒可替代(dài)二類煙煤0.8
t左右(yòu),替代柴油0.35
t左右,大大(dà)降低了化石能源燃燒造成的C0:排放;廢物的循(xún)環利用(yòng)符合經濟規律(lǜ),生物質型煤燃燒後形成的灰分是優良的天然鉀肥,回收後退回給農田符合(hé)生(shēng)態(tài)要求,有很好的經濟社會(huì)效益。
生(shēng)物質作為一種儲量豐富的可再生能源,利用氣化(huà)技術轉化為清(qīng)潔能源,其S02排放量隻相當(dāng)於(yú)煤的1/10NO排放量僅為煤(méi)的1/5左右,燃燒過程中基本(běn)達到了C02的零排放,減(jiǎn)少了空氣汙染,保護了環(huán)境,同時也為(wéi)農(nóng)林廢棄物的規模化利用提供了用途,實(shí)現(xiàn)了資(zī)源的節約化利用,讓天更藍,家更美,世界可持續。對農民(mín)來(lái)說,生物質資源的收集和運(yùn)輸,增(zēng)加(jiā)了(le)直接就(jiù)業的機(jī)會,而秸稈等生物質原料收購能增加農民的收入(rù),實現了變(biàn)廢為寶,而且生物質氣化(huà)產生(shēng)的氣體和電力使用戶能(néng)有效地降低(dī)生(shēng)活能源支出以及享受到綠色電(diàn)力的效益,擴大了清潔便利能源利用的可得性。因此,本項目的探討(tǎo),為進一步研究生物質低碳節能鍋爐、爐具提供了有意義的試驗(yàn)數據,同時也為今後深入探討節能和環保等科研項目提供了一種積極的思路。
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