家庭用生物质锅炉好用吗？

家庭用生物质锅炉好用吗？

当低温热解预处理温度为260℃或以上时，生物质中的天然黏结剂———木质素的结构被破坏，颗粒之间的机械互锁是此时成型过程的主要黏结形式，颗粒间的黏结性能降低。因此，为获得高机械强度的低温热解生物质成型燃料，需要添加黏结剂来改善其成型能力，而黏结剂的掺混会导致成型燃料耐水性变差、热值降低等的问题。在我国它的原材料分布广泛，加工工艺先进，生物质能颗粒料以绿色煤炭著称，是一种洁净能源。

我国目前有工业锅炉约50多万台，每年耗煤量约为全国煤耗总量的1/3，由燃煤工业锅炉造成的环境污染非常严重，大量的工业锅炉必须换用洁净能源。根据我国的生物质资源条件，利用农林剩余物作为锅炉燃料使用则具有环境友好、可以的特点，研究工业锅炉生物质燃烧技术，开发生物质燃料锅炉，对节约常规能源、优化我国能源结构，减轻环境污染有着积极意义。

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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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。

目前对CFB锅炉里使用甘蔗渣作为燃料的研究开展的不多,相关文献也很少。米铁等对甘蔗渣在循环流化床燃烧装置里的燃烧热解进行了研究。据报道,中国广西露塘糖厂35t/h混烧甘蔗渣和煤的循环流化床锅炉取得了成功。该厂的实际运行经验表明,锅炉也可纯烧甘蔗渣,但纯烧甘蔗渣时锅炉的热效率会有所下降。另外,由于进料的问题,纯烧甘蔗渣时会使锅炉蒸发量下降,甘蔗渣的供给方式有待进一步研究改进。

不同种类生物质由于其化学组分不同，其热稳定性及热解产物的特性也不同Phanphanich等对稻壳、木屑、花生壳、甘蔗渣和水葫芦进行了低温热解预处理试验，结果表明，几种生物炭的能量密度呈不同的增加规律，其中较大增幅是热解甘蔗渣，其能量密度为未处理原料的1.66倍，较小增幅是热解木屑，为未处理原料的1.08倍。低温热解温度和停留时间对生物质低温热解特性有一定影响，特别是热解温度影响显著。

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低温热解预处理过程主要发生分子键断裂、脱羰作用、脱羧反应、脱水反应、脱甲氧基化反应、凝结及芳构化反应。低温热解预处理过程能破坏生物质的纤维结构，使生物质变得易磨，有效改善粉体的流动性以实现稳定连续的输送，并有效去除生物质中的过量氧元素，且生物质经低温热解预处理后可保留70%～80%的质量和80%～90%的能量，因此其能量密度可提高30%。