生(shēng)物質(zhì)型煤(méi)概述
發布日期:2020-05-13
我國經濟目前處於高速發展階段,國民經濟正從粗放型(xíng)向集約型轉變,能源緊缺和環境問題成為製約我國發展的重要問(wèn)題(tí),因此我們要走可持續發展道(dào)路。煤(méi)、石油、天然(rán)氣作為現階(jiē)段的主要能源,同時也是(shì)寶貴的有機化工的原料,資源量日益減少;同時(shí),我國的能源消費方式也對資源造成(chéng)了很大的浪費。因此,改變我國能源生產(chǎn)和消費方式(shì),開發潔淨的可再生能源成為可持(chí)續發展的迫切需要,麻豆影视传媒文化新能源生產銷售生(shēng)物質鍋爐,生物質鍋爐主(zhǔ)要燃燒木屑秸稈顆粒機、秸稈壓塊機壓製的木屑生物質顆粒燃料。
我國是—個農業大國,僅農作物秸稈每(měi)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(dà)的資源除了一小部分用於畜(chù)牧外,其(qí)餘的大部分以就地焚燒或堆放腐朽廢棄,既浪費了資源,又汙染了環境。農業廢(fèi)棄物作為農業生(shēng)產加(jiā)工中的副產品,具有產量大、可再(zài)生特點,並且生物質(zhì)能燃料本身含硫量極低(不(bú)到煤的1/10),秸稈、稻殼等生(shēng)物質能原料經過深加工可(kě)製成具有較高的熱(rè)量、較大密度的顆粒燃(rán)料,燃燒產生的二氧化硫很少,是一種適合我國可持續發展戰略的天(tiān)然可再生清潔能源,可以用來替(tì)代燃煤、燃(rán)油等化石能源(yuán)。因此,開發新型(xíng)生(shēng)物質型煤鍋爐對於我國農(nóng)作物秸稈應用具有重要意義。正(zhèng)是基於上述基礎,本文探(tàn)討了通過生物質氣化技術,改變直接燃燒生物質的利(lì)用方式,以農林剩餘物為原(yuán)料(liào),經粉碎、幹燥(zào)、壓(yā)縮等工藝過程生產出不同規格、不同形(xíng)狀的顆粒、塊狀或片狀等成型燃料(liào),用於農村生產、生活,城鎮集中供熱,工廠生產用能,電廠發電等領域,在提高廢棄生物(wù)質能源品位的同時(shí),提供一種節約常規能源、降(jiàng)低環境汙染、保護生態環境的思路。
1、生物質型煤的優勢
1.1生物質型煤清潔燃燒機理
生物質型煤是指煤中按一定比例加(jiā)入可燃(rán)生物質(如秸稈)和添加劑(jì)後壓製成型的(de)產品。生物質型煤層狀燃燒可以有效提高熱效率、減少汙染物排放,是一種清潔能源。生物質型煤清潔燃燒機理:一是起火(huǒ)溫度低、燃燒(shāo)快,減少了高溫燃燒產生的氮氧化物;二是由於摻在煤(méi)粒中的生物質著火(huǒ)點低,首(shǒu)先燃燒,使煤中的揮發分(煙)在低溫狀態一析(xī)出就完全燃燒,可實現無煙燃燒;三是在靜態燃燒過程中型煤不散,粉塵排放量極低;四是添加固硫劑後固(gù)硫效果好,固硫率可達50%~70%;五是生物質燃燒後,在型煤中形成微孔,便於空氣進入內部(bù)助燃,燃燒效率(lǜ)高,灰渣殘碳量極低。
1.2生物質(zhì)型煤的主要特點
與礦物質能源相比,生物質成型(xíng)燃料在燃用過程中對環境汙染小,灰分、氮含量比煤(méi)低,燃燒時排放的氮氧化(huà)物和煙塵少(shǎo);含硫量比煤少得多(煤一(yī)般(bān)為0.5%~1.5%,而生物(wù)質一般少(shǎo)於0.2%).燃用時產生很少的二氧化硫;二氧化碳零排放,對降低(dī)溫室效應極為有利;揮發分高、碳活性高,易燃;燃燒(shāo)後灰分(fèn)少,可簡化(huà)除灰塵設(shè)備;濕法成型(xíng)生物質型(xíng)煤與原煤(méi)散燒,在同(tóng)一台(tái)鏈條鍋爐上的對比測試結果為(wéi):煙塵質量濃度減少60.74%;SO2質量(liàng)濃度減少41.87%;正平衡熱效率提高6.1%;生物(wù)質(zhì)型煤節煤率8.12%;灰渣碳質量分數為7.00%。
此外,生物質能源蘊藏量大(dà),來源廣,易取得,且可再生,可長期、規模化、產業化應用(yòng)。可再生能源中,生物質是唯一可以存儲運輸的能源,便於加工轉換與(yǔ)連續使(shǐ)用。生物質能成型技術(shù)的推廣應用,有助於緩解能源短缺,保護大氣環境,促進新農村(cūn)建設,經濟、社會和環境效益明顯。
1.3生物質型煤的燃燒特性
壓塊燃料密度大,使原料從鬆散物(wù)料到致密(mì)無間,從而限製了揮發物溢出速度,延長了揮發物的燃燒時間,燃燒反應大部分隻在壓(yā)塊燃(rán)料的表麵進行,燃燒狀態屬於靜態滲透式擴散燃燒,類似於煤的燃燒(shāo)過程(chéng),生物質成型燃料既保留了原生物質所具有的易燃、無汙染等優良特性,又具有耐燒特點。因壓塊燃料質地(dì)密實,能量聚集(jí),在燃燒過程中揮發物溢出後剩餘的炭結構也相對緊密,在燃燒過程中可清楚地看到,藍色火焰(yàn)裹著明亮的炭(tàn)塊,爐溫大大提(tí)高,燃燒時間明顯延長,整個燃(rán)燒過程的(de)需氧量趨於平衡,燃燒過程比較穩定。
容量大、體(tǐ)積小(xiǎo),容重為0.8t/m3~1.6t/m3,僅次於煤;熱效高、燃燒好:固化後燃燒熱值可達15 488.2
kj/kg—20930kj/kg,火力強旺;清潔衛生、無汙染:壓塊燃料在燃燒過(guò)程中可達零排放,不排渣、無煙、餘(yú)氣無二氧化硫等有害氣(qì)體,不汙染環境;生物質資源巨(jù)大、普遍(biàn)易取、可再生(shēng),壓塊燃料加工簡單方便,是可貯運銷售的可再生能(néng)源(yuán)。
2、生物質型煤鍋爐的應用
生物質(zhì)氣化是容(róng)器內生物質在缺氧狀態下的燃燒反應,通過生物質氣化完成了能量(liàng)從固態到氣態的轉換(huàn),生物質的大部分(fèn)能量轉化到氣體中(zhōng)。其反應器的設計采用(yòng)下吸式,可持續裝料。生物(wù)質(zhì)型煤鍋爐機組主體有兩部分組成,第一部分為氣化爐(包括上料機);第二部分為燃氣(qì)淨化裝(zhuāng)置。燃氣淨化裝置由3部分(fèn)組成:一是燃(rán)氣冷卻及淨化器;二是機組動力——水環真(zhēn)空泵,是機組內氣水混合運(yùn)行的動力;三是焦油分離器,也同時是氣水分離器(qì)。生物質型煤鍋爐采用正、反雙向進(jìn)風原理,燃(rán)燒層次(cì)分明,根據鍋爐實際使用情況一次加料可燃燒5h~8h.燃(rán)燒過程(chéng)連(lián)續穩定,加料(liào)不影響燃燒,保(bǎo)證供暖(nuǎn)溫度穩定。燃料在儲料倉(cāng)預熱,幹燥揮(huī)發,還原及氧化燃燒,可揮發分由逆進風(fēng)帶領,進入(rù)高溫燃燒室燃盡,使煙燃燒後(hòu)成為火焰,不但不冒煙,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(bú)使用鼓風機、引風機,靜態燃燒,拒絕(jué)煙塵排人大氣。
生物質型煤燃(rán)燒過程首(shǒu)先是受熱析出揮發分,揮發分包含烷烴、烯烴、煤氣等(děng)多種可燃氣(qì)體,揮發分析出後在爐膛內與吹人爐膛的高溫二次(cì)風混合高速旋轉燃燒,二次風中富含的氧氣與可燃氣(qì)體充分混合,避(bì)免了燃燒過程可能(néng)產生的(de)局部缺氧或局部空(kōng)氣過剩等不利燃(rán)燒的現象,使得爐膛內燃燒強度大,燃燒均勻可靠。
爐膛上部設置的爐拱由絕熱材料(liào)砌築而成,可以有效地將(jiāng)火焰中攜帶的飛灰阻(zǔ)擋,使其失去速(sù)度,沉降(jiàng)到爐膛內,煙氣本身的旋轉也有利(lì)於飛(fēi)灰(huī)與煙氣分(fèn)離,從而達到鍋爐本身的降(jiàng)塵效果(guǒ),減小了鍋爐排放煙氣中粉塵的汙(wū)染。
3、結語
生物質型煤直接投入鍋爐燃燒(shāo),不加任何添加劑,無需另行處理,操作簡單(dān),氣化燃燒(shāo)過程可使生物質能(néng)顆粒中可(kě)燃成分燃燒完全,具有較高的燃燒效率;消煙除塵效果(guǒ)顯著,煙氣黑度小(xiǎo)於林格曼一級,煙塵排放質量濃度小於8
mg/m3,S02排(pái)放質量濃度小於0.5
mg/m3,符合國(guó)家環保一類區II時段標準(zhǔn);燃燒利(lì)用率(lǜ)高,鍋爐熱效率80%以上,有效(xiào)節約能源;鍋爐燃用可(kě)再生能源替代化石能源,燃燒It生物質能顆粒可替代二類煙煤0.8
t左右,替代柴油0.35
t左右,大大降低了化石能源燃燒造成的C0:排(pái)放(fàng);廢物(wù)的循(xún)環利(lì)用符合經濟規律,生(shēng)物質型煤燃燒(shāo)後形成的灰分(fèn)是優良的天然(rán)鉀肥,回收後退回給農田(tián)符(fú)合生態要求,有很好的經濟社會效益。
生物質作為一種儲量豐富的可再生能源(yuán),利用氣(qì)化技術轉化為清潔能源,其S02排放量隻相當於煤的1/10NO排放量僅為煤的1/5左右,燃燒過程中(zhōng)基本達到了C02的零排(pái)放,減少(shǎo)了空氣汙染,保(bǎo)護了環境,同時也為農林廢棄物的(de)規模化(huà)利用提供了用途,實現了資源的節約化利用,讓天更藍,家更美,世(shì)界可持續。對(duì)農民來說(shuō),生物質資源的收集和運輸,增加了直接(jiē)就業的機會,而秸稈等生物質原料收購能增加(jiā)農民的收入,實現了變廢為寶,而且生物質氣化(huà)產生的(de)氣體和電力使用戶能有效地降低生活能源支出以及享(xiǎng)受到綠色電力的效(xiào)益,擴(kuò)大了清潔便利能源(yuán)利用的可得性。因此,本項目(mù)的探討,為進(jìn)一步研究生物質低碳節能鍋爐、爐具提供了有意義的試驗數據,同時也為今後深入探討節能和環保等科研項目提供(gòng)了一種積極的思路。
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