乌兰察布家庭用生物质热水锅炉厂

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研究了生物质中主要组分(半纤维素、纤维素和木质素)的低温热解特性，结果表明，半纤维素的主要热解温度在210～320℃，而纤维素和木质素的主要热解温度分别在310～390℃和200～550℃。玉米秆和甘草在250℃，停留时间为10、20和30min的条件下低温热解预处理后的特性，结果表明，随着停留时间的延长，热解生物质的能量密度增加了2%～19%，而质量和能量产率分别降低了3%～45%和1%～35%。

烧结的发生与温度、流化速度和气氛有关,其中温度是影响烧结的较主要因素。稻壳表面的毛刺极大地影响了稻壳的流化特性,在进行燃烧前要经过预处理。许卫国等及陈冠益等研究发现,纯稻壳不易流化,与煤混合后的综合流化性能有一定改善,而与石英砂混合效果更好。HansenLA等及张殿军等研究CFB锅炉里燃烧稻壳和煤的混合燃料时发现,稻壳里的碱金属(钠和钾)对灰在换热表面上的沉淀影响很大。而且,当稻壳含氯较高(如稻草)时,将使壁温高于400℃的受热面发生高温腐蚀。

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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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。

稻壳的灰份含量较少,通常在运行过程中也需要加入一定粒径的添加剂(如沙子)。由于沙子的密度远大于稻壳颗粒的密度,稻壳在炉内的运动有可能存在部分分层的现象。但总体上,稻壳颗粒在炉内仍可简化认为是均匀混合的。黑龙江某公司将原来烧烟煤的35t/hCFB锅炉改烧烟煤和稻壳的混合物。根据不同的煤质变化情况,煤和稻壳的混料比例一般在2∶1和3∶1之间时燃烧工况较佳。在一年的运行过程中,锅炉节煤在20%~45%(相当于原煤款200万元),经济效益相当可观。

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。

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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。