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生物質與煤混合燃燒的研究現狀

發布時間:2018-05-03 08:39:00 點擊量:
隨著經濟的增長和化石燃料的消耗殆盡,煤、石油等一次能源的價格節節攀升,市場供不應求。生物質能源以其與煤相近的化學成分和燃燒性質、巨大的儲量,成為解決能源問題的一條有效途徑。然而生物質燃料和煤也有不同的地方。通常新采的生物質燃料含有大量的水分,例如新鮮的木材含水量達50%,而一般煤的含水量在2%左右,大量的水分會降低燃燒溫度,延長燃料在爐膛內的停留時間。生物質燃料的熱值低,燃燒相同質量的生物質會導致鍋爐出力下降,發電量減少。生物質燃料中含有較多的堿金屬化合物,這些化合物停留在灰分中,會引起鍋爐受熱面的腐蝕問題。生物質的體積大,運輸費用較高,如果在遠離生物質燃料供應區的地區進行生物質直燃,會導致經濟效益下降。以上這些缺陷導致生物質不能直接替代煤粉在傳統的鍋爐和燃燒器中燃燒。

而在燃煤鍋爐中摻燒一定比例的生物質,既可以減輕日漸緊張的燃料供應壓力,又可以省去建設直燃生物質鍋爐和其他設備的費用。生物質與煤粉7昆合燃燒發電,可以通過改變煤粉與生物質的比例來調節因為生物質燃料地域性波動,季節性波動和生物質成分差異帶來的影響。由于生物質體積大,季節性強,一般需要大量的空間儲存,生物質成型顆粒成功地解決了這個問題。生物質燃料中纖維素含量高,揮發分含量高,灰分含量少而堿金屬含齄高,這些都導致燃燒特性和灰熔融特性與煤迥異。國內外已在這些方面做了相關研究。

生物質與煤混合燃燒一般可分為以下方式:
(1)生物質與煤粉先在煤場混合,生物質成型燃料與煤粉共用相同的破碎設備、燃料輸送設備和燃燒設備。此種方式不增加新設備,投資少,簡單易行,但有可能降低鍋爐出力,限制了生物質的摻混比例。芬蘭的Fortum電廠便是成功案例之一。
(2)生物質和煤粉分別破碎和輸送。此方式需要安裝生物質燃料送粉系統及控制系統。西班牙的ENEL電廠成功實現了這種摻燒方式。
(3)生物質和煤粉分別破碎,輸送和燃燒,需要安裝獨立的生物質破碎系統,送粉系統和獨立的生物質燃燒器。此種成本最高,荷蘭EPON電廠按照此方式改造,發現摻燒不會影響鍋爐的正常運行…1。
盡管生物質與煤混合燃燒方式不一,但其研究重點卻大致相同。下面將從摻混燃燒特性、混燃灰熔融特性以及對混燃的評價等方面介紹生物質與煤混燃研究現狀。


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