生物質(zhì)鍋爐發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)及未來(lái)發(fā)展新鄉(xiāng)鍋爐河南鍋爐
這兩天在新聞上看到：湖北與四川都積極建立生物質(zhì)熱水鍋爐來(lái)作為動(dòng)力的發(fā)電廠。因?yàn)榇_實(shí)生物質(zhì)鍋爐發(fā)電實(shí)在是有太多的好處。既可以解決小麥和油菜收割高峰期時(shí)的秸稈燃燒問(wèn)題。還可以消化市區(qū)和近郊區(qū)縣全部生活垃圾來(lái)作為燃料。真是一舉三得的利民工程。
生物質(zhì)蒸汽鍋爐作為熱源為什么有這么大的作用呢，這個(gè)就要從它的原理及燃料來(lái)源開(kāi)始分析了。
生物質(zhì)鍋爐：所謂的生物質(zhì)能就是指綠色植物通過(guò)葉綠素將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能而儲(chǔ)存在生物質(zhì)內(nèi)部的能量，其主要來(lái)源是：農(nóng)林廢棄物，工業(yè)廢水和廢渣，城市生活垃圾以及人畜糞便等。
眾所周知，人類的生存和發(fā)展離不開(kāi)能源，隨著世界能源需求量的迅猛增長(zhǎng)，近年來(lái)世界能源、電力供求趨緊，以燃料、石油、天然氣為代表的常規(guī)能源將最終被開(kāi)采殆盡，同時(shí)大量使用這些化石燃料會(huì)導(dǎo)致一系列嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。因此，國(guó)內(nèi)外發(fā)電行業(yè)對(duì)資源豐富、可再生性強(qiáng)、有利于改善環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的生物質(zhì)資源的開(kāi)發(fā)利用給予了極大的關(guān)注。于是生物質(zhì)能發(fā)電行業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。
生物質(zhì)鍋爐燃料的燃燒特點(diǎn)：
1，生物質(zhì)燃燒所釋放的二氧化碳大體相當(dāng)于其生長(zhǎng)時(shí)通過(guò)光合作用所吸收的二氧化碳，因此可以認(rèn)為是二氧化碳的零排放，有助于緩解溫室效應(yīng)；
2，生物質(zhì)的燃燒產(chǎn)物用途廣泛，灰渣可加以綜合利用；
3，生物質(zhì)燃料含硫量大多小于0.2%，燃燒時(shí)不必設(shè)置氣體脫硫裝置，降低了成本，又利于環(huán)境的保護(hù)；
4，采用生物質(zhì)燃燒設(shè)備可以最快速度的實(shí)現(xiàn)各種生物質(zhì)資源的大規(guī)模減量化，無(wú)害化，資源化利用，而且成本較低，因而生物質(zhì)直接燃燒技術(shù)具有良好的經(jīng)濟(jì)性和開(kāi)發(fā)潛力。
生物質(zhì)燃料的燃燒過(guò)程：
由于生物質(zhì)燃料特性與化石燃料不同，從而導(dǎo)致了生物質(zhì)燃料在燃燒過(guò)程中的燃燒機(jī)理，反應(yīng)速度以及燃燒產(chǎn)物的成分與化石燃料相比也都存在較大差別，表現(xiàn)出不同于化石燃料的燃燒特性。如上圖所示，生物質(zhì)蒸汽鍋爐燃料的燃燒過(guò)程主要分為揮發(fā)分的析出和燃燒，焦炭的燃燒和燃盡兩個(gè)獨(dú)立階段，前者約占燃燒時(shí)間的10%，后者則占90%，具體燃燒過(guò)程如下：燃料送入燃燒室后，在高溫?zé)崃孔饔孟拢剂媳患訜岷臀龀鏊?。隨后，燃料由于溫度的繼續(xù)增高，約250攝氏度左右，熱分解開(kāi)始，析出揮發(fā)分，并形成焦炭。氣態(tài)的揮發(fā)分和周?chē)邷乜諝鈸交焓紫缺灰级紵?。一般情況下，焦炭被揮發(fā)分包圍著，燃燒室中氧氣不易滲透到焦炭表面，只有當(dāng)揮發(fā)分的燃燒快要終了時(shí)，焦炭及其周?chē)鷾囟纫押芨?，空氣中的氧氣也有可能接觸到焦炭表面，焦炭開(kāi)始燃燒，并不斷產(chǎn)生灰燼。
生物質(zhì)蒸汽鍋爐燃料燃燒過(guò)程的特點(diǎn)是：
1，生物質(zhì)水分含量較多，燃燒需要較高的干燥溫度和較長(zhǎng)的干燥時(shí)間，產(chǎn)生的煙氣體積較大，排煙熱損失較高；
2，生物質(zhì)燃料的密度小，結(jié)構(gòu)比較松散，迎風(fēng)面積大，容易被吹起，懸浮燃燒的比例較大；
3，由于生物質(zhì)發(fā)熱量低，爐內(nèi)溫度場(chǎng)偏低，組織穩(wěn)定的燃燒比較困難；
4，由于生物質(zhì)揮發(fā)分含量較高，燃料著火溫度較低，一般在250-350℃的溫度下?lián)]發(fā)分就大量析出并開(kāi)始劇烈燃燒，此時(shí)如果空氣供應(yīng)量不足，將會(huì)增大燃料的化學(xué)不完全燃燒損失；
5，揮發(fā)分析出燃盡后，受到灰燼包裹和空氣滲透困難的影響，焦炭顆粒燃燒速度緩慢，燃盡困難，如果不采取適當(dāng)?shù)谋匾胧瑢?huì)導(dǎo)致灰燼中殘留較多的余碳，增大機(jī)械不完全燃燒損失。
生物質(zhì)蒸汽鍋爐作為熱源為什么有這么大的作用呢，這個(gè)就要從它的原理及燃料來(lái)源開(kāi)始分析了。
生物質(zhì)鍋爐：所謂的生物質(zhì)能就是指綠色植物通過(guò)葉綠素將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能而儲(chǔ)存在生物質(zhì)內(nèi)部的能量，其主要來(lái)源是：農(nóng)林廢棄物，工業(yè)廢水和廢渣，城市生活垃圾以及人畜糞便等。
眾所周知，人類的生存和發(fā)展離不開(kāi)能源，隨著世界能源需求量的迅猛增長(zhǎng)，近年來(lái)世界能源、電力供求趨緊，以燃料、石油、天然氣為代表的常規(guī)能源將最終被開(kāi)采殆盡，同時(shí)大量使用這些化石燃料會(huì)導(dǎo)致一系列嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。因此，國(guó)內(nèi)外發(fā)電行業(yè)對(duì)資源豐富、可再生性強(qiáng)、有利于改善環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的生物質(zhì)資源的開(kāi)發(fā)利用給予了極大的關(guān)注。于是生物質(zhì)能發(fā)電行業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。
生物質(zhì)鍋爐燃料的燃燒特點(diǎn)：
1，生物質(zhì)燃燒所釋放的二氧化碳大體相當(dāng)于其生長(zhǎng)時(shí)通過(guò)光合作用所吸收的二氧化碳，因此可以認(rèn)為是二氧化碳的零排放，有助于緩解溫室效應(yīng)；
2，生物質(zhì)的燃燒產(chǎn)物用途廣泛，灰渣可加以綜合利用；
3，生物質(zhì)燃料含硫量大多小于0.2%，燃燒時(shí)不必設(shè)置氣體脫硫裝置，降低了成本，又利于環(huán)境的保護(hù)；
4，采用生物質(zhì)燃燒設(shè)備可以最快速度的實(shí)現(xiàn)各種生物質(zhì)資源的大規(guī)模減量化，無(wú)害化，資源化利用，而且成本較低，因而生物質(zhì)直接燃燒技術(shù)具有良好的經(jīng)濟(jì)性和開(kāi)發(fā)潛力。
生物質(zhì)燃料的燃燒過(guò)程：
由于生物質(zhì)燃料特性與化石燃料不同，從而導(dǎo)致了生物質(zhì)燃料在燃燒過(guò)程中的燃燒機(jī)理，反應(yīng)速度以及燃燒產(chǎn)物的成分與化石燃料相比也都存在較大差別，表現(xiàn)出不同于化石燃料的燃燒特性。如上圖所示，生物質(zhì)蒸汽鍋爐燃料的燃燒過(guò)程主要分為揮發(fā)分的析出和燃燒，焦炭的燃燒和燃盡兩個(gè)獨(dú)立階段，前者約占燃燒時(shí)間的10%，后者則占90%，具體燃燒過(guò)程如下：燃料送入燃燒室后，在高溫?zé)崃孔饔孟拢剂媳患訜岷臀龀鏊?。隨后，燃料由于溫度的繼續(xù)增高，約250攝氏度左右，熱分解開(kāi)始，析出揮發(fā)分，并形成焦炭。氣態(tài)的揮發(fā)分和周?chē)邷乜諝鈸交焓紫缺灰级紵?。一般情況下，焦炭被揮發(fā)分包圍著，燃燒室中氧氣不易滲透到焦炭表面，只有當(dāng)揮發(fā)分的燃燒快要終了時(shí)，焦炭及其周?chē)鷾囟纫押芨?，空氣中的氧氣也有可能接觸到焦炭表面，焦炭開(kāi)始燃燒，并不斷產(chǎn)生灰燼。
生物質(zhì)蒸汽鍋爐燃料燃燒過(guò)程的特點(diǎn)是：
1，生物質(zhì)水分含量較多，燃燒需要較高的干燥溫度和較長(zhǎng)的干燥時(shí)間，產(chǎn)生的煙氣體積較大，排煙熱損失較高；
2，生物質(zhì)燃料的密度小，結(jié)構(gòu)比較松散，迎風(fēng)面積大，容易被吹起，懸浮燃燒的比例較大；
3，由于生物質(zhì)發(fā)熱量低，爐內(nèi)溫度場(chǎng)偏低，組織穩(wěn)定的燃燒比較困難；
4，由于生物質(zhì)揮發(fā)分含量較高，燃料著火溫度較低，一般在250-350℃的溫度下?lián)]發(fā)分就大量析出并開(kāi)始劇烈燃燒，此時(shí)如果空氣供應(yīng)量不足，將會(huì)增大燃料的化學(xué)不完全燃燒損失；
5，揮發(fā)分析出燃盡后，受到灰燼包裹和空氣滲透困難的影響，焦炭顆粒燃燒速度緩慢，燃盡困難，如果不采取適當(dāng)?shù)谋匾胧瑢?huì)導(dǎo)致灰燼中殘留較多的余碳，增大機(jī)械不完全燃燒損失。
