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巴彦淖尔家庭用生物质采暖炉生产厂商
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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对于蒸汽爆破预处理过程对生物质燃料成型性能的影响,Zandersons等认为,预处理后纤维素的结构发生改变,纤维尺寸变细、变小,同时,木质素活性增强,并渗入到纤维素之间形成新的连接,内部黏结力显著增强;Shaw等发现,预处理后生物质中的木质素含量比原料增加33.2%~54.5%,呈更好的黏结效果;Angles等研究了木质素的变化规律,发现随着预处理程度的加剧,木质素降解、重聚并迁移到纤维素表面,在压缩成型时软化形成固体桥接,提高了成型性能。
作为锅炉的燃料,它的燃烧时间长,强化燃烧炉膛温度高,而且经济实惠,同时对环境无任何污染,CO零排放,SO零排放,属能源,可循环利用,可代替木材、煤、天然气。而运行成本仅是燃气的一半。我国大量的农业产生的原料给生物质锅炉的推广提供了坚强的物质保障。不仅能够解决农民进行秸秆焚烧问题,同时将资源充分利用,燃烧过的灰渣是非常好的肥料,实是一举多得之举。
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。
巴彦淖尔家庭用生物质采暖炉生产厂商沈伯雄等指出,生物质和煤混合燃料中煤比例的增加将会导致SO2和NOx的排放量增加。但是,由于生物质燃料中挥发分的燃烧而消耗大量氧气,形成局部还原性气氛,抑制了SO2和NOx的生成,致使SO2和NOx排放的增加量不多。烧结是采用CFB锅炉燃烧秸秆经常发生的问题。秸秆具有很高的碱金属含量,这些碱金属与Cl和Si以一定的比例结合会产生腐蚀和形成沉淀,并使流化床产生流化问题。