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生物质锅炉是锅炉的一个种类,就是以生物质能源做为燃料的锅炉叫生物质锅炉,分为生物质蒸汽锅炉、生物质热水锅炉、生物质热风炉、生物质导热油炉、立式生物质锅炉、卧式生物质锅炉等。锅炉采用较适合生物质燃料燃烧的燃烧设备----往复炉排。锅炉在结构设计上,相对传统锅炉炉膛空间较大,同时布置非常合理的二次风,有利于生物质燃料燃烧时瞬间析出的大量挥发分充分燃烧。
锅炉尾部烟道布置有除尘器,保证烟尘排放符合环保要求。生物质锅炉的效率一般都在80%以上,锅炉型号大,燃烧的更充分,锅炉的效率也就更高。较高的达到了88.3%,比燃煤锅炉平均效率水平高15%。生物质锅炉供热系统中的定压方式:在高温热水供给系统中,由于水温高于常压下水的饱和温度,因而,系统中压力应当坚持高于相应供水温度的饱和压力,这样才能够避免热水汽化和发作水冲击。
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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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。
严格按中国各地规范和标准生产,所有受压部件均采用锅炉钢材。每台锅炉出厂前都要经过严格的检验和测试,包括水压试验和X射线检测。设置有人孔、检查门、观火孔等,维护保养十分方便。生物质锅炉的较大特点是:节能、环保,且安装使用方便。锅炉的燃料是BMF燃料,燃料由输料机送入炉顶料仓,然后由螺旋给料机送入炉膛,均匀散落在炉排上。
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。
内蒙采暖炉电话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。