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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。
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。
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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如果继续细分的话,一种锅炉--生物质热能锅炉,还可以分为三类:一类:小型生物质热能锅炉。此种锅炉使用固化或气化的生物质燃料,提供热水形式的热能,它的优点是体积小,结构简单,价格低;缺点是,能量损耗大,燃料消耗量大,热能供给量低,无法满足热能需求量大的用户,该种锅炉目标为单户农村家庭的取暖和生活热水的供给。
采用补给水泵定压方式,供热系统压力较高时,采用好的水箱不能保证系统所需的压力,此时,应当采用补给水泵定压方式。这种定压方式在苏联热水锅炉供热系统中被普遍应用。补给水泵定压有连续补水定压和连续补水定压两种方式。此生物质锅炉定压方式的安装由补给水箱,补给水泵,压力调理器等组成。当系统运转正常时,经过压力调理器调理使补给水泵连续补水并使之与系统的走漏量相顺应,从而维持系统压力的稳定。
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。
乌海民用生物质锅炉怎么样?低温热解预处理是在常压、隔绝氧气或缺氧情况下,将生物质原料置于反应温度为200~300℃时发生大分子热降解反应的过程。在热解温度为200、250和300℃条件下,采用固定床试验台分别研究了棉花秆的低温热解特性,结果表明,随着热解温度的升高,固体产物的质量产率减小,能量密度增加,且制得的成型生物质的密度显著提高,其研磨特性和疏水性较生物质原料明显改善。