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生物質燃燒發電技術

發布時間:2018-01-18 00:58:35 點擊量:
生物質燃燒作為能源轉化的形式具有相當古老的歷史,人類對能源的最初利用就是從木材燃火開始的。所謂燃燒就是燃料中的可燃成分與氧發生激烈的氧化反應,在反應過程中釋放出大量熱量,并使燃燒產物的溫度升高。由燃料獲取熱能在技術上是可行的,在經濟上是合理的。生物質固體燃料,包括農作物秸稈、稻殼、鋸末、果殼、果核、木屑、薪材和木炭等。

生物質燃料與化石燃料相比存在明顯的差異,由于生物質組成成分中含碳量少,含氫、氧量多,含硫量低,因此,生物質在燃燒過程中表現出不同于化石燃料的燃燒特性。主要表現為:生物質燃 料熱值低,但易于燃燒和燃盡,燃燒時可相對減少供給空氣量;燃燒初期析出量較大,在空氣和溫度不足的情況下易產生鑲黑邊的火焰;灰燼中殘留的碳量較煤炭少;不必設置氣體脫硫裝置,降低了成本并有利于環境保護。

生物質燃燒的過程可以分為以下四個階段:預熱和干燥階段,揮發分析出及木炭形成階段,揮發分燃燒階段,固定碳燃燒階段。
1)預熱和干燥階段:在該階段,生物質被加熱,溫度逐漸升高。當溫度達到100℃左右時,生物質表面和生物質顆??p隙的水被逐漸蒸發出來,生物質被干燥。生物質的水分越多,干燥所消耗的熱量越多。
2)揮發分析出及木炭形成階段:生物質繼續被加熱,溫度繼續升高,到達一定溫度時便開始析出揮發分,并形成焦炭。
3)揮發分燃燒階段:生物質高溫熱解析出的揮發分在高溫下開始燃燒,同時釋放大量熱量,一般可提供占總熱量70%份額的熱量。
4)固定碳燃燒階段:生物質中剩下的固定碳被燃燒著的揮發分包圍著,減少了擴散到碳表面的氧的含量,抑制了固定碳的燃燒;隨著揮發分的燃盡,熾熱的固定碳開始和氧氣發生激烈的氧化反應,且逐漸燃盡,形成灰分。

由于生物質中含有較高的堿金屬,在高溫燃燒過程中會給燃燒裝置正常運行帶來許多問題,其中一個很重要的問題就是積灰結渣。積灰是指溫度低于灰熔點的灰粒在受熱面上的沉積,多發生在鍋爐對流受熱面上。結渣主要是由煙氣中夾帶的熔化或半熔化的灰粒接觸到受熱面凝結下來,并在受熱面上不斷生長、積聚而成,多發生在爐內輻射受熱面上。

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