生物質(zhì)燃料分析

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生物質(zhì)燃料分析范文第1篇

【關(guān)鍵詞】生物質(zhì)燃料；燃煤鍋爐；節(jié)能

1、引言

某木制品公司使用一臺(tái)YGL-350MA型有機(jī)熱載體鍋爐作為供熱動(dòng)力，由于其廠內(nèi)產(chǎn)生了大量的木削廢料，可作為燃料使用，因此就直接采用木削作為有機(jī)熱載體鍋爐燃料，導(dǎo)致鍋爐熱效率十分低下，其能效問(wèn)題尤為突出，造成了很大的浪費(fèi)，也產(chǎn)生了多余的排放。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和燃料的分析，發(fā)現(xiàn)鍋爐日常生產(chǎn)使用負(fù)荷情況下，鍋爐熱效率為43.16%，與相關(guān)法規(guī)要求的鍋爐熱效率相差很大。所以本文就現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)和燃料分析，結(jié)合鍋爐結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以找出燃料變化引起熱效率低下的原因，分析小型燃煤鍋爐直接使用生物質(zhì)燃料引發(fā)的節(jié)能問(wèn)題。

2、生物質(zhì)燃料的分析與燃燒特點(diǎn)

所謂生物質(zhì)燃料，是包括植物材料和動(dòng)物廢料等有機(jī)物質(zhì)在內(nèi)的燃料，是最古老燃料的新名稱(chēng)。通常我們說(shuō)的谷殼、木削、莖狀農(nóng)作物、花生殼、樹(shù)皮、鋸末等，總之是以往農(nóng)業(yè)社會(huì)常用的燃料，隨著工業(yè)的發(fā)達(dá)慢慢不用而廢棄，現(xiàn)在卻發(fā)現(xiàn)這些燃料產(chǎn)生的污染遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于現(xiàn)代工業(yè)的主要燃料-煤。所以這幾年出現(xiàn)了許多的專(zhuān)門(mén)用于生物質(zhì)燃料的鍋爐，同時(shí)也有許多燃煤鍋爐改造成燃燒生物質(zhì)燃料，但真正能充分利用燃料的實(shí)例很少。

2.1 生物質(zhì)燃料的成分分析

以上某木制品公司的木削經(jīng)檢測(cè)工業(yè)成分分析：收到基灰分為7.32%，收到基水分為13.32%，干燥無(wú)灰基揮發(fā)分為83.57%，收到基低位發(fā)熱量為14425kJ/kg ；另一公司使用谷殼作為燃料經(jīng)檢測(cè)工業(yè)成分分析：收到基灰分為12.65%，收到基水分為12.28%，干燥無(wú)灰基揮發(fā)分為78.81%，收到基低位發(fā)熱量為13142kJ/kg。綜合長(zhǎng)期檢測(cè)數(shù)據(jù)，各種生物質(zhì)燃料的工業(yè)成分分析如表1。

根據(jù)以上成分分析可得出，生物質(zhì)燃料的揮發(fā)分、H的含量高，說(shuō)明其易燃燒且燃燒的速度快，能適應(yīng)爐膛水冷條件高的鍋爐，同時(shí)產(chǎn)生的煙氣量比煤多，所以爐膛要比普通的燃煤鍋爐要大。也正因?yàn)閾]發(fā)分、H的含量高，燃料時(shí)產(chǎn)生了大量水蒸汽，吸收了大量熱，且C含量相對(duì)較少，所以生物質(zhì)燃料的低位發(fā)熱量相對(duì)較低。同樣出力的鍋爐，如燃料為生物質(zhì)，其需要燃料量要比煙煤多出近一倍。

2.2 生物質(zhì)燃料開(kāi)發(fā)及燃燒特點(diǎn)

生物質(zhì)燃料通俗一點(diǎn)說(shuō)，就是農(nóng)林產(chǎn)品的副產(chǎn)品，生物質(zhì)燃料的利用就是一個(gè)變廢為寶的過(guò)程，生物質(zhì)燃料的來(lái)源廣泛，易得，適合農(nóng)產(chǎn)品加工行業(yè)的鍋爐使用。我國(guó)十分重視生物能源的開(kāi)發(fā)和利用。生物質(zhì)燃料顆粒產(chǎn)品在我國(guó)推廣應(yīng)用還很少，我們還是直接進(jìn)行燃燒為主，其燃料燃燒狀況也不容樂(lè)觀，燃料熱值利用還很低。因?yàn)樯镔|(zhì)燃料本身被認(rèn)為是廢料利用，從企業(yè)管理層到政府管理層都對(duì)其真正高效地利用不夠重視。

現(xiàn)在生物質(zhì)燃料燃燒往往不徹底，浪費(fèi)極大，主要原因是使用單位不了解生物質(zhì)燃燒燃燒的特點(diǎn)，現(xiàn)分析如下：

（1）生物質(zhì)燃料揮發(fā)分、H的含量高，單位重量的燃料需要氧氣量較煙煤多。

（2）生物質(zhì)燃料都很輕，燃料燃燒時(shí)一般隨著煙氣一邊飄一邊燃燒，如引風(fēng)過(guò)大或煙氣流程短，可能燃料會(huì)在尾部煙道中還在燃燒，嚴(yán)重威脅引風(fēng)機(jī)的運(yùn)行，也造成浪費(fèi)。

（3）部分生物質(zhì)燃料有“爆竹”現(xiàn)象，出現(xiàn)噴火，應(yīng)注意，避免燒傷。

3、燃煤鍋爐使用生物質(zhì)燃料現(xiàn)狀

在廣大的農(nóng)村，以往的我們現(xiàn)稱(chēng)之為生物質(zhì)燃料的產(chǎn)品都放在田間地頭燃燒，作為肥料使用，使田間到處彌曼著白煙，同時(shí)污染環(huán)境。在使用生物質(zhì)燃料時(shí)，這些使用單位大部分未改造爐膛就直接使用生物質(zhì)燃料，這樣燃燒時(shí)鍋爐房?jī)?nèi)往往是“烏煙瘴氣”的，燃料亂堆亂放，燃料熱值的利用很低。燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的煙灰往往堵塞煙道，使鍋爐正火燃燒，產(chǎn)生浪費(fèi)，鍋爐出力也往往不足。

4、使用生物質(zhì)燃料的燃煤鍋爐熱效率簡(jiǎn)單測(cè)試

鍋爐熱效率簡(jiǎn)單測(cè)試是一種利用鍋爐熱反平衡的方法來(lái)測(cè)量鍋爐熱效率的方式。所謂鍋爐熱反平衡就是測(cè)量出鍋爐運(yùn)行各種部位和形式的能量損失，扣除這些能量損失的百分比，得出鍋爐熱效率。這種方法能更好檢測(cè)出鍋爐運(yùn)行過(guò)程中能量浪費(fèi)的重點(diǎn)所在，能夠通過(guò)檢測(cè)、分析，能抓住解決鍋爐能效問(wèn)題的關(guān)鍵，從而因地置宜的提出解決方案。

5、燃煤鍋爐使用生物質(zhì)燃料提高鍋爐熱效率的建議

根據(jù)以上能量損失檢測(cè)，目前大部分使用生物質(zhì)燃料的燃煤鍋爐主要能效問(wèn)題是：（1）排煙溫度很高，一般會(huì)達(dá)到400℃以上，主要生物質(zhì)燃料在尾部煙管內(nèi)繼續(xù)燃燒引起的；（2）氣體未完全燃燒熱損失高，尾部煙氣CO含量高，由于燃料的飛動(dòng)易使局部氧氣供應(yīng)缺少，使氣體未完全燃燒；（3）固體未完全燃燒熱損失高，也是因?yàn)槿剂系娘w動(dòng)并燃燒，有的未完全燃燒就進(jìn)入煙囪。相對(duì)這些問(wèn)題提出以下鍋爐改造建議：（1）嚴(yán)格控制風(fēng)量及爐膛負(fù)壓，降低煙氣流動(dòng)速度，降低燃料飄動(dòng)速度；（2）擴(kuò)大爐膛體積，才能增加燃料量，使之出力不會(huì)因使用生物質(zhì)燃料而明顯下降，拆除所有爐拱，生物質(zhì)易點(diǎn)燃，爐拱作用不大，而且灰渣很少，也可降低爐排高度；（3）在爐膛出口處增加二次風(fēng)，阻擋大量燃料飛走，并增加煙路中氧含量使燃燒能順利進(jìn)行。

6、結(jié)束語(yǔ)

隨著生物質(zhì)燃料的廣泛應(yīng)用使，用生物質(zhì)燃料的燃煤鍋爐的改選工作已顯得尤為重要，生物質(zhì)燃料的產(chǎn)業(yè)化也將形成，它有益于我國(guó)現(xiàn)行的能源利用結(jié)構(gòu)，有益于節(jié)能降耗的基本國(guó)策。

參考文獻(xiàn)：

[1] 孫達(dá)衛(wèi)，賈連發(fā)，張宏偉. 鍋爐的三種熱效率.廣州；曖通空調(diào).2001.6

生物質(zhì)燃料分析范文第2篇

【關(guān)鍵詞】化學(xué)原料；污染物；排放趨勢(shì)

1.概況

化工原料及化學(xué)制品制造業(yè)無(wú)論在工業(yè)廢水還是在廢水中污染物排放量方面均屬江蘇省排放量較大的行業(yè)?！笆晃濉币詠?lái)，針對(duì)“兩高一資”行業(yè)，國(guó)家相繼出臺(tái)相關(guān)調(diào)控政策，提高行業(yè)準(zhǔn)入門(mén)檻、取消優(yōu)惠政策，加快了該行業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐，一定程度上降低了資源消耗和環(huán)境負(fù)擔(dān)，但由于其產(chǎn)能不斷擴(kuò)大以及技術(shù)水平的相對(duì)落后造成該行業(yè)已經(jīng)成為并將在未來(lái)一段很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)是污染排放的“大戶(hù)”，隨著我國(guó)節(jié)能減排工作的深入開(kāi)展，化工原料及化學(xué)制品制造業(yè)面的形勢(shì)將更加嚴(yán)峻。

2.行業(yè)現(xiàn)狀

2010年，該行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值為2934.37億元，占全省比重9.7%；工業(yè)用水總量為72億噸，占全省比重19.2%；2者的投入產(chǎn)出比為40.76元/噸，低于全省平均水平。

2010年，化工原料及化學(xué)制品制造業(yè)排放廢水5.26億噸，占全省工業(yè)廢水排放總量的19.95%；排放化學(xué)需氧量和氨氮分別為4.86萬(wàn)噸和5100噸，分別占全省工業(yè)化學(xué)需氧量和氨氮排放總量的19.92%和30.36%，是江蘇省工業(yè)廢水排放量和化學(xué)需氧量第二大行業(yè)，氨氮?jiǎng)t為全省排放量第一大行業(yè)，且總量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他行業(yè)。

3.變化趨勢(shì)

2001～2010年，該行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值呈波動(dòng)上升態(tài)勢(shì)，該行業(yè)工業(yè)用水總量一直處于高位增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，且趨勢(shì)顯著（線性回歸，R=0.975），占全省比重卻呈緩慢下降形勢(shì)，比例由25.8%降至19.2%；與此同時(shí)，該行業(yè)工業(yè)用水總量和工業(yè)總產(chǎn)值之間的投入產(chǎn)出比在比例和增速方面均低于全省平均水平，是典型的“高投入、低產(chǎn)出”行業(yè)。

2001～2010年，化工原料及化學(xué)制品制造業(yè)工業(yè)廢水排放量由8.57億噸降至5.26億噸，呈顯著下降趨勢(shì)（線性回歸，R=-0.944），其單位工業(yè)產(chǎn)值廢水排放強(qiáng)度則呈顯著線性下降趨勢(shì)。與廢水排放量趨勢(shì)相似，主要污染物化需氧量和氨氮排放量也有所下降，但趨勢(shì)并不明顯，10年間分別由7.98萬(wàn)噸、8139噸降至4.86萬(wàn)噸和5100萬(wàn)噸，而單位工業(yè)產(chǎn)值化學(xué)需氧量和氨氮排放強(qiáng)度則呈現(xiàn)顯著的下降趨勢(shì)，其中化學(xué)需氧量表現(xiàn)的更為明顯（R=-0.925）。以上趨勢(shì)和表現(xiàn)說(shuō)明國(guó)家一系列政策調(diào)整的作用初步顯現(xiàn)，化工原料及化學(xué)制品制造業(yè)在控制污染方面已取得一定的成效。

圖1 2001～2010年化工原料及化學(xué)制品制造業(yè)工業(yè)廢水排放量

及單位工業(yè)產(chǎn)值排放強(qiáng)度變化情況

圖2 2001～2010年化工原料及化學(xué)制品制造業(yè)工業(yè)

化學(xué)需氧量排放量及單位工業(yè)產(chǎn)值化學(xué)需氧量排放強(qiáng)度變化情況

圖3 2001～2010年化工原料及化學(xué)制品制造業(yè)工業(yè)氨氮排放量及

單位工業(yè)產(chǎn)值氨氮排放強(qiáng)度變化情況

生物質(zhì)燃料分析范文第3篇

關(guān)鍵詞：生物質(zhì) 鍋爐效率 調(diào)整措施

1 前言

廣東粵電湛江生物質(zhì)發(fā)電有限公司是目前國(guó)內(nèi)單機(jī)容量最大的燃用生物質(zhì)燃料的電廠，總裝機(jī)容量為2×50MW。其燃用的生物質(zhì)燃料較為廣泛，有甘蔗渣、甘蔗葉、樹(shù)根、樹(shù)皮、木質(zhì)邊角料、橡膠木等。

兩臺(tái)機(jī)組由2011年投產(chǎn)至今已有四年，由不穩(wěn)定的試運(yùn)行階段進(jìn)入了穩(wěn)定運(yùn)行階段，研究如何進(jìn)一步提高鍋爐效率就顯得尤為重要。文章根據(jù)本人在生物質(zhì)發(fā)電廠的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)相關(guān)影響因素作分析研究，提出相應(yīng)的調(diào)整措施，以促進(jìn)生物質(zhì)鍋爐安全、高效、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期運(yùn)行，進(jìn)而提高我廠經(jīng)濟(jì)效益，為社會(huì)創(chuàng)造財(cái)富。

2 鍋爐設(shè)備簡(jiǎn)介

廣東粵電湛江生物質(zhì)電廠總裝機(jī)容量為2×50MW。兩臺(tái)鍋爐均由華西能源工業(yè)股份有限公司生產(chǎn)，其型號(hào)為HX220/9.8-Ⅳ1。鍋爐為自然循環(huán)、高溫高壓、平衡通風(fēng)、露天布置的固態(tài)排渣循環(huán)流化床鍋爐。

設(shè)計(jì)燃料：50%甘蔗葉+20%樹(shù)皮+30%其它；

實(shí)際燃料：較為多變，一般為樹(shù)皮搭配其他生物質(zhì)燃料

由右表看出，我廠鍋爐運(yùn)行的實(shí)際參數(shù)與設(shè)計(jì)參數(shù)有一定的差異，在一次風(fēng)量、二次風(fēng)量、爐膛出口煙溫和鍋爐熱效率方面表現(xiàn)最為明顯。由于實(shí)際燃料與設(shè)計(jì)燃料偏差較大，加上生物質(zhì)燃料具有多變性并附帶堿性腐蝕等問(wèn)題，實(shí)際鍋爐效率將比設(shè)計(jì)值低。

3 影響生物質(zhì)鍋爐效率的主要因素

在實(shí)際運(yùn)行中，影響生物質(zhì)鍋爐效率的因素較多，文章就三個(gè)主要因素展開(kāi)分析。

（1）生物質(zhì)燃料多變性對(duì)鍋爐效率的影響

與燃煤機(jī)組不同，生物質(zhì)燃料具有多變性。燃煤機(jī)組在使用同一批次的煤種時(shí)，進(jìn)入爐膛的燃料可以視為不變，但進(jìn)入生物質(zhì)鍋爐的燃料在一小時(shí)內(nèi)卻可以發(fā)生劇烈的變化。這是因?yàn)槊旱墓?yīng)市場(chǎng)較為穩(wěn)定，加之煤本身熱值高，耗量相對(duì)較少，但生物質(zhì)燃料普遍熱值較低，耗量大。同時(shí)，煤的來(lái)源頗為豐富，而各種生物質(zhì)燃料來(lái)源缺乏較穩(wěn)定的供應(yīng)源，而且實(shí)際運(yùn)營(yíng)中來(lái)料批次混雜，導(dǎo)致同一時(shí)刻進(jìn)入鍋爐的燃料種類(lèi)不穩(wěn)定，即其干度、熱值等參數(shù)不穩(wěn)定，嚴(yán)重影響生物質(zhì)鍋爐的效率。

除此以外，生物質(zhì)燃料多從農(nóng)林及加工場(chǎng)購(gòu)入，不可避免地混有石頭、鐵釘?shù)炔豢扇紵s質(zhì)。由于生物質(zhì)燃料耗量大，難以在上料過(guò)程徹底清除，這也會(huì)影響鍋爐的熱效率。

（2）設(shè)備狀態(tài)對(duì)鍋爐效率的影響

燃用生物質(zhì)燃料目前仍是一項(xiàng)不穩(wěn)定不成熟的技術(shù)，在實(shí)際運(yùn)行中必然存在對(duì)鍋爐設(shè)備的影響，進(jìn)而又對(duì)鍋爐效率產(chǎn)生不利的影響。根據(jù)實(shí)際運(yùn)行出現(xiàn)的問(wèn)題，我廠鍋爐常出現(xiàn)的設(shè)備異常有以下幾種。

2.1 布風(fēng)板上異物堆積影響流化狀態(tài)

如果燃料雜質(zhì)中不可燃成分質(zhì)量較大，將無(wú)法從排渣口排出，長(zhǎng)期囤積在布風(fēng)板上，影響爐內(nèi)流化狀態(tài)，甚至砸壞布風(fēng)板上的風(fēng)帽。當(dāng)風(fēng)帽大面積損壞時(shí)，流化狀態(tài)嚴(yán)重惡化，鍋爐效率大打折扣。

2.2 豎井煙道內(nèi)過(guò)熱器積灰嚴(yán)重

由于生物質(zhì)鍋爐運(yùn)行參數(shù)較低，燃燒產(chǎn)生的灰較容易在尾部煙道積聚。盡管每天嚴(yán)格執(zhí)行吹灰工作，但仍不可避免煙道積灰的問(wèn)題。當(dāng)過(guò)熱器積灰嚴(yán)重時(shí)，將難以保證爐內(nèi)微負(fù)壓運(yùn)行。此時(shí)只能減少給料以維持鍋爐運(yùn)行，鍋爐效率便降低了。

2.3 空預(yù)器頻繁漏風(fēng)

生物質(zhì)鍋爐由于存在堿性腐蝕，受熱面的腐蝕問(wèn)題較為突出。長(zhǎng)周期的腐蝕將使空預(yù)器的管壁減薄，漏風(fēng)問(wèn)題日益加劇。當(dāng)一次風(fēng)空預(yù)器腐蝕時(shí)，將難以保證爐內(nèi)流化；當(dāng)二次風(fēng)空預(yù)器腐蝕時(shí)，將影響爐內(nèi)氧量供給。兩種情況都對(duì)鍋爐效率產(chǎn)生不利的影響。此外，空預(yù)器漏風(fēng)將降低排煙溫度，鍋爐熱效率受到較大影響。

2.4 過(guò)熱器腐蝕導(dǎo)致泄漏

堿性腐蝕使過(guò)熱器運(yùn)行的可靠性降低，當(dāng)過(guò)熱器產(chǎn)生泄漏時(shí)，只能降低參數(shù)運(yùn)行，甚至被迫停爐，對(duì)機(jī)組運(yùn)行威脅較大。

（3）下料均勻性對(duì)鍋爐效率的影響

由于生物質(zhì)鍋爐的應(yīng)用尚未成熟，故其上料系統(tǒng)也不成熟。而在實(shí)際運(yùn)行中，生物質(zhì)燃料種類(lèi)繁雜，其流動(dòng)性、干濕度千差萬(wàn)別，運(yùn)行過(guò)程較難保證下料均勻。煤粉爐能較為精確地向爐內(nèi)提供給料，但生物質(zhì)鍋爐卻較難實(shí)現(xiàn)。我廠使用兩級(jí)變頻螺旋給料機(jī)向爐內(nèi)提供生物質(zhì)燃料，但由于燃料多變，給料機(jī)同一轉(zhuǎn)速卻不一定對(duì)應(yīng)一定的給料量，此時(shí)運(yùn)行值班員的調(diào)控便顯得更為重要。除此以外，下料過(guò)程存在生物質(zhì)燃料溢流、卡澀給料機(jī)等問(wèn)題，也將使下料問(wèn)題進(jìn)一步復(fù)雜化。

下料不均對(duì)生物質(zhì)鍋爐的參數(shù)的影響十分明顯。由于生物質(zhì)燃料一般較快燃盡，短時(shí)間的中斷給料，難怕只有一兩分鐘，爐膛出口煙溫都能下降100攝氏度甚至更多，即生物質(zhì)鍋爐的穩(wěn)定性難以和煤粉爐相比較。而大幅度波動(dòng)的參數(shù)將較大程度地降低鍋爐穩(wěn)定性，鍋爐穩(wěn)定性難以保證，鍋爐效率便無(wú)從談起。

4 相關(guān)的調(diào)整措施

（1）合理采購(gòu)生物質(zhì)燃料，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，盡量減少燃料中的不可燃雜質(zhì)。同時(shí)，合理配料使進(jìn)入爐膛的生物質(zhì)燃料平均熱值相差較小。例如，將干度較高和干度較低的燃料搭配使用，將流動(dòng)性較好和流動(dòng)性較差的燃料搭配使用，以提高燃料的穩(wěn)定性，進(jìn)而提高生物質(zhì)鍋爐的熱效率。

（2）提高設(shè)備的可靠性。利用每次停爐的機(jī)會(huì)，充分清理布風(fēng)板上的雜質(zhì)，對(duì)破損風(fēng)帽進(jìn)行重新焊接修補(bǔ)，確保運(yùn)行時(shí)流化正常；清理尾部煙道過(guò)熱器外側(cè)的積灰和污垢，清理完畢使用消防水進(jìn)行沖洗，確保煙氣通流順暢；對(duì)漏風(fēng)的空預(yù)器進(jìn)行堵管或更換處理，確?？疹A(yù)器的有效利用；對(duì)過(guò)熱器管壁進(jìn)行測(cè)厚處理，及時(shí)更換泄漏或是管壁變薄的管子，以減少運(yùn)行時(shí)過(guò)熱器爆管泄漏的可能。除此以外，還可以考慮引風(fēng)機(jī)整體增容改造計(jì)劃和過(guò)熱器整體更換計(jì)劃，以解決爐膛正壓?jiǎn)栴}和過(guò)熱器破損嚴(yán)重的問(wèn)題。

（3）提高運(yùn)行操作的調(diào)整水平，特別加強(qiáng)給料均勻性調(diào)整。操作時(shí)要求做到精調(diào)細(xì)調(diào)，防止鍋爐參數(shù)出現(xiàn)大幅度波動(dòng)。根據(jù)爐膛參數(shù)調(diào)整給料機(jī)，盡量做到提前操控，避免出現(xiàn)人為因素引起斷料和缺料的情況，導(dǎo)致鍋爐效率下降。

生物質(zhì)燃料分析范文第4篇

關(guān)鍵詞：生物質(zhì)發(fā)電；生物質(zhì)燃料；燃料輸送系統(tǒng)；適應(yīng)性

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.160

1 概述

生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)是上世紀(jì)七十年代以來(lái)，為了應(yīng)對(duì)國(guó)際石油危機(jī)逐步發(fā)展起來(lái)的，能夠?qū)⒋笞匀粡V泛存在的可再生生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化為電能的一種新型技術(shù)，主要采用農(nóng)作物秸稈和林業(yè)廢棄物作為發(fā)電燃料。到了21世紀(jì)，隨著化石燃料的進(jìn)一步緊張，生物質(zhì)能源利用也越發(fā)的重要起來(lái)，利用生物質(zhì)能源能夠有效地節(jié)約煤、石油、天然氣等一次不可再生能源，是目前國(guó)際國(guó)內(nèi)研究的前沿課題。

目前，世界各國(guó)尤其是發(fā)達(dá)國(guó)家，都在致力于開(kāi)發(fā)高效、無(wú)污染的生物質(zhì)能利用技術(shù)，以達(dá)到保護(hù)礦產(chǎn)資源、保障國(guó)家能源安全、實(shí)現(xiàn)CO2減排、保持國(guó)家經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的目的。但是由于國(guó)內(nèi)生物質(zhì)直燃發(fā)電起步晚，沒(méi)有成熟的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)備制造水平低，而且我國(guó)的農(nóng)作物品種繁多，種植方式多樣，導(dǎo)致電廠燃料組成復(fù)雜，項(xiàng)目當(dāng)?shù)丶扔杏衩?、小麥秸稈等堆積比重較低的燃料，又有樹(shù)皮枝椏、木材下腳料、棉花秸稈等堆積比重較高的燃料，不同的燃料熱值、規(guī)格不一致，這就導(dǎo)致常規(guī)的燃料輸送系統(tǒng)難以適應(yīng)國(guó)內(nèi)多種類(lèi)生物質(zhì)燃料的輸送要求，為了將不同種類(lèi)的燃料安全可靠的輸運(yùn)至爐前料倉(cāng)，迫切需要開(kāi)發(fā)適合于中國(guó)國(guó)情的燃料輸送系統(tǒng)。

2 輸送方式簡(jiǎn)介

生物質(zhì)燃料的物理特性與煤炭不同，因此燃料的輸送方案也有很大區(qū)別。通常情況下，從生物質(zhì)燃料性質(zhì)上來(lái)劃分有“黃色燃料”和“灰色燃料”兩種。“黃色燃料”主要是指玉米、小麥、水稻等輕質(zhì)秸稈燃料；“灰色燃料”又稱(chēng)硬質(zhì)燃料，主要是指棉花秸稈、樹(shù)皮枝椏、荊條等木質(zhì)燃料。由于“黃色秸稈”與“灰色秸稈”的物理特性、燃燒特性不同，因此兩種燃料的輸送系統(tǒng)也有非常大的區(qū)別。

2.1 黃色燃料輸送系統(tǒng)

黃色燃料普遍密度較小，為了使收集和運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)合理，所以在收集輸送中一般采用打包壓縮增加單位體積重量的方式，以減少運(yùn)輸成本。所以在國(guó)內(nèi)黃色燃料輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)一般考慮燃料采用打包形式進(jìn)行輸送。近年來(lái)黃色燃料輸送系統(tǒng)主要采用了秸稈捆抓斗起重機(jī)加鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)和解包機(jī)上料的方案，但是在什么地方進(jìn)行解包，現(xiàn)在常用的有兩種方案，一是將大包在上料系統(tǒng)中解包然后以散狀物料型式輸送至爐前，二是以包料型式輸送至爐前，在爐前解包方案。方案一的核心技術(shù)是大包在上料系統(tǒng)中解包，即設(shè)置新型大包解包機(jī)。方案二在爐前解包，需要在鍋爐爐前配有立式螺旋解包機(jī)，依靠不等徑螺旋葉片旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)料包的破碎。

經(jīng)過(guò)對(duì)運(yùn)行的電廠調(diào)研發(fā)現(xiàn)，單一的黃色燃料輸送系統(tǒng)存在一些問(wèn)題：首先，由于解包機(jī)對(duì)料包加工尺寸及工藝要求都比較嚴(yán)格，但是在技術(shù)、成本等因素影響下，國(guó)內(nèi)燃料的包型尺寸或者密度上，大都不太合乎要求，所以經(jīng)常造成秸稈燃料在輸送中頻繁堵料或者掉包，導(dǎo)致電廠不得不在廠內(nèi)再利用打包機(jī)進(jìn)行二次打包，提高了電廠的運(yùn)行成本。其次大包上料系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)經(jīng)常會(huì)發(fā)生秸稈捆抓斗起重機(jī)抓取包料時(shí)，會(huì)發(fā)生掉包現(xiàn)象，了解后發(fā)現(xiàn)可能是因?yàn)榇虬灰?guī)格或者司機(jī)操作不熟練所致，在輸送大包時(shí)，鏈條輸送機(jī)上會(huì)發(fā)生卡包的現(xiàn)象，需要運(yùn)行人員進(jìn)行人工調(diào)整。

綜上所述，單一的黃色燃料輸送系統(tǒng)不僅存在以上難以解決的問(wèn)題，而且由于這種輸送系統(tǒng)只能夠輸送大包黃色秸稈燃料，一旦黃色燃料收購(gòu)出現(xiàn)困難，難以利用其它燃料進(jìn)行代替，適應(yīng)性較差。

2.2 灰色燃料輸送系統(tǒng)

由于灰色燃料粉碎后其物理特性與煤炭有些類(lèi)似，可以部分參考燃煤電廠的輸送方案，但是又有所區(qū)別，生物質(zhì)電廠灰色燃料由于種類(lèi)比較復(fù)雜，既有堆積比重較輕的樹(shù)皮等纖維燃料，也有板材下腳料、樹(shù)根等堆積比重較大的木質(zhì)燃料，既有有木片、樹(shù)皮及枝丫柴以切碎后的成品燃料進(jìn)廠，也有樹(shù)根、板材下腳料等大塊的燃料進(jìn)廠。灰色燃料的輸送常采用兩種布置方案：裝載機(jī)或者其他上料設(shè)備和地下料斗配合上料方案，橋式抓斗起重機(jī)和地下料斗上料方案。

經(jīng)過(guò)對(duì)電廠的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，單一的灰色燃料輸送系統(tǒng)同樣會(huì)存在一些問(wèn)題：在輸送燃料的過(guò)程中容易出現(xiàn)篷料、灑料問(wèn)題，而且由于輸送系統(tǒng)只能輸送散狀物料，如果在灰色燃料短缺時(shí)候使用黃色燃料，就需要對(duì)黃色大包秸稈燃料進(jìn)行人工或者利用其它設(shè)備解包，造成了運(yùn)行的不方便，對(duì)各種燃料的輸送適應(yīng)性一般。

2.3 黃色和灰色燃料輸送系統(tǒng)

我國(guó)國(guó)土面積遼闊，生物質(zhì)資源種類(lèi)繁多，當(dāng)一個(gè)地區(qū)同時(shí)有黃色燃料和灰色燃料時(shí)，考慮到單一的一套黃色或者灰色燃料輸送系統(tǒng)無(wú)法滿(mǎn)足電廠燃料的輸送要求，這就極大的制約了電廠的燃料收購(gòu)，造成了電廠只能收購(gòu)有限的幾種燃料，提高了發(fā)電成本，也是對(duì)其它生物質(zhì)資源的一種浪費(fèi)。為了解決上料線功能單一的問(wèn)題和適應(yīng)多樣的生物質(zhì)來(lái)源，需要將黃色包狀燃料輸送和灰色散狀燃料輸送結(jié)合起來(lái)，不能簡(jiǎn)單設(shè)為兩套系統(tǒng)的疊加。根據(jù)現(xiàn)有電廠運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和兩種燃料的混合地點(diǎn)來(lái)看，現(xiàn)在大致有兩種布置方案：系統(tǒng)在爐前料倉(cāng)處進(jìn)行混合，也可以在系統(tǒng)中部進(jìn)行混合。

兩種方案均能實(shí)現(xiàn)散狀灰色燃料和包狀黃色燃料的輸送，其中方案一為單獨(dú)設(shè)置的兩套輸送系統(tǒng)，由于爐前料倉(cāng)位置較高，受皮帶機(jī)傾角的限制，散料輸送系統(tǒng)帶式輸送機(jī)的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，初始投資較高。方案二散料輸送系統(tǒng)通過(guò)轉(zhuǎn)運(yùn)站與包狀燃料輸送系統(tǒng)融合，散料輸送系統(tǒng)帶式輸送機(jī)長(zhǎng)度短，初始投資相對(duì)較省。

方案二燃料輸送系統(tǒng)由大包線、散料線組成，大包線、散料線任意一條單獨(dú)運(yùn)行時(shí)均能能夠滿(mǎn)足機(jī)組滿(mǎn)負(fù)荷的需要。散料線皮帶輸送機(jī)尾部設(shè)置有一臺(tái)雙螺旋給料機(jī)（小解包機(jī)）和輔料螺旋料斗，與大包系統(tǒng)配合，使整套上料系統(tǒng)既能滿(mǎn)足上大包的需要，而且能夠上小包和散狀燃料，對(duì)燃料供應(yīng)形式的適應(yīng)性強(qiáng)。

3 總結(jié)

生物質(zhì)發(fā)電工程與燃煤、油、氣發(fā)電工程從原理上講所使用的技術(shù)是基本相同的，最大的不同點(diǎn)是燃料不一樣，生物質(zhì)發(fā)電工程的燃料是生物質(zhì)，其燃料流動(dòng)性差、比重輕、體積大、顆粒不規(guī)則、熱值低、熱值波動(dòng)大、化學(xué)成分變化大、自熱霉變快，降解快、易燃，在生物質(zhì)電廠中，從而導(dǎo)致燃料輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，然而燃料輸送系統(tǒng)在生物質(zhì)電廠中又是一個(gè)極其重要的環(huán)節(jié)，針對(duì)各種

燃料的輸送適應(yīng)性，系統(tǒng)設(shè)計(jì)及設(shè)備選型均沒(méi)有成熟經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，黃色、灰色兩種燃料共同輸送成功突破了國(guó)內(nèi)單一物料輸送的局限性，無(wú)論大小包、整散料、灰色還是黃色燃料，都能實(shí)現(xiàn)順利輸送，為生物質(zhì)電廠不受農(nóng)作物種類(lèi)、大小等因素的限制，在全國(guó)大范圍的推廣奠定了基礎(chǔ)，解決了黃色包狀燃料和灰色散狀燃料的混和輸送問(wèn)題，增加了可供鍋爐燃燒的燃料種類(lèi)，確保了電廠燃料來(lái)源的可靠性和穩(wěn)定性。

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生物質(zhì)燃料分析范文第5篇

中圖分類(lèi)號(hào)：TK229 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）22-0338-021、生物質(zhì)顆粒的燃燒與結(jié)渣特性

生物質(zhì)成型顆粒燃料是經(jīng)過(guò)壓制粘合而成的，其密度遠(yuǎn)大于原生物質(zhì)。成型燃料的結(jié)構(gòu)與組織特征決定了揮發(fā)分的析出速度與傳熱速度都很低。生物質(zhì)成型燃料的燃燒過(guò)程可分為干燥脫水、揮發(fā)分析出、揮發(fā)分燃燒、焦炭燃燒和燃燼幾個(gè)階段。其燃燒過(guò)程是：1）燃料進(jìn)入燃燒室內(nèi)，在高溫?zé)崃浚ㄓ汕捌谌紵纬桑┳饔孟?，燃料被加熱和析出水分。?dāng)溫度達(dá)到約250℃左右，熱分解開(kāi)始，析出揮發(fā)分，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M(jìn)行可燃?xì)怏w和氧氣的放熱化學(xué)反應(yīng)，形成火焰。2）成型燃料表層部分的碳處于過(guò)度燃燒區(qū)，形成較長(zhǎng)火焰。3）焦炭擴(kuò)散燃燒，燃燒產(chǎn)物CO2、CO及其氣體向外擴(kuò)散，CO與O2結(jié)合成CO2，在表面進(jìn)行CO的燃燒，在層內(nèi)主要進(jìn)行碳燃燒，在表面形成灰殼，并隨著燃燒，燃燼殼不斷加厚。當(dāng)可燃物基本燃盡，在沒(méi)有強(qiáng)烈干擾的情況下，形成整體的灰球，灰球變暗紅色成為灰渣，完成整個(gè)燃燒過(guò)程。在爐內(nèi)強(qiáng)烈氣流的干擾下，則有一部分細(xì)碎燃料，以飛灰形態(tài)隨煙氣逸出爐內(nèi)。

生物質(zhì)顆粒燃料本身的灰分中含有鈣、鈉、鉀等離子，這些離子在燃燒過(guò)程中容易形成渣層，且灰的軟化溫度較低，因此燃料本身的特性決定了結(jié)渣的特性和程度。燃燒過(guò)程中燃料層的溫度，爐膛溫度，燃料與空氣混合不充分以及鍋爐超負(fù)荷運(yùn)行是造成結(jié)渣的重要因素。生物質(zhì)顆粒中還含有氯、硫等元素，對(duì)鋼材有腐蝕作用。

2、固定爐排燃煤鍋爐改燃木柴、生物質(zhì)顆粒等

2.1 改燃木柴

在節(jié)能和環(huán)保要求日益嚴(yán)格的今天，部分地區(qū)已不準(zhǔn)許安裝蒸發(fā)量較小的固定爐排燃煤鍋爐，而原燃煤的固定爐排鍋爐也要進(jìn)行改造。因此，新裝的固定爐排燃煤鍋爐有部分直接燃用木柴、木板等，出現(xiàn)的問(wèn)題有：

1）木柴燃燒過(guò)快，添加燃料時(shí)間短。木柴一般呈塊狀，開(kāi)始燃燒時(shí)需要大量空氣，后一階段需要空氣量減少，過(guò)量空氣變多。

2）多數(shù)爐門(mén)處于常開(kāi)狀態(tài)，增加了漏風(fēng)和散熱。

3）爐膛容積小，火焰較高，煙氣流速快，煙氣流程短，排煙溫度較高。在進(jìn)行測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)，燃燒時(shí)排煙溫度常超過(guò)300℃。

4）燃燒過(guò)程擾動(dòng)不足，煙氣中CO含量高，未燃盡的碳顆粒較多。

5）燃燒中空氣分布不均勻，對(duì)水冷壁的沖刷嚴(yán)重。

這些問(wèn)題一方面給鍋爐帶來(lái)了安全隱患，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使鍋爐積灰結(jié)焦甚至出現(xiàn)受熱面變形的情況，另一方面，鍋爐的熱效率低下，燃燒不穩(wěn)定，鍋爐出力達(dá)不到使用要求。由于木柴、木板均為人工送料，鍋爐運(yùn)行的自動(dòng)化程度較低，現(xiàn)場(chǎng)粉塵較大，操作環(huán)境差。

2.2 改燃生物質(zhì)顆粒

這種鍋爐改燃生物質(zhì)顆粒一般要增加送料器，改變?nèi)斯に土系姆绞健Ｏ旅嫱ㄟ^(guò)一個(gè)案例說(shuō)明這種改造存在的缺陷。

在對(duì)某企業(yè)的鍋爐能效測(cè)試中發(fā)現(xiàn)：鍋爐經(jīng)過(guò)改造，由固定爐排手燒燃煤爐改為給料機(jī)輸送燃料的燃生物質(zhì)顆粒爐，在測(cè)試中發(fā)現(xiàn)尾部煙氣氧含量超過(guò)17%，并且經(jīng)過(guò)多次調(diào)節(jié)也無(wú)法降下來(lái)，鍋爐的配風(fēng)設(shè)計(jì)不合理，爐內(nèi)燃燒狀況極差。經(jīng)過(guò)觀察燃燒過(guò)程，發(fā)現(xiàn)鍋爐燃燒不佳的原因：

如圖1示，燃料由鍋爐前端位于爐排上方約0.6m高的送料口給入，為實(shí)現(xiàn)燃料均勻分布在爐排上，送料風(fēng)風(fēng)管鼓入大量熱風(fēng)將燃料顆粒吹撒在爐排上，而這一部分熱風(fēng)未能有效地參與燃燒反應(yīng)，反而增加了過(guò)量空氣，縮短了飛灰和可燃?xì)怏w成分的停留時(shí)間，使其不能充分參與燃燒，降低了鍋爐的熱效率。

由一次熱風(fēng)管送入的熱風(fēng)不足，因而在右側(cè)添加了一臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)從底部供風(fēng)，降低了風(fēng)溫，不利于燃燒。燃料在爐排上堆積過(guò)厚（圖2示），難以燃盡并產(chǎn)生較多CO。因此這種設(shè)計(jì)極大的影響了鍋爐的熱效率。同時(shí)，該鍋爐的尾部還增加了空氣預(yù)熱器，由于引風(fēng)機(jī)的功率不足，導(dǎo)致?tīng)t膛呈微正壓燃燒，爐內(nèi)煙氣冒出，導(dǎo)致?tīng)t墻部分位置出現(xiàn)燒黑的現(xiàn)象。

同時(shí)，由于固定爐排不是專(zhuān)門(mén)針對(duì)生物質(zhì)顆粒進(jìn)行設(shè)計(jì)和制作的，往往會(huì)出現(xiàn)生物質(zhì)顆粒從爐排漏下去的情況，這樣也增加了燃料的固體未完全燃燒熱損失。

3、鏈條爐排鍋爐改燃生物質(zhì)顆粒的問(wèn)題

鏈條爐排鍋爐作為一種常見(jiàn)的鍋爐結(jié)構(gòu)形式，由于其運(yùn)行穩(wěn)定可靠、操作方便，使用中較為常見(jiàn)，這種類(lèi)型的鍋爐較多設(shè)計(jì)為燃燒煙煤的鍋爐，燃燒形式為層燃。在實(shí)際運(yùn)行中，有部分設(shè)計(jì)燃料為煤的鏈條

（1）當(dāng)直接改燃生物質(zhì)顆粒后，由于生物質(zhì)顆粒密度小于煤，且揮發(fā)份含量遠(yuǎn)高于煤，其燃燒主要在爐排上部的空間發(fā)生，因此燃料在爐內(nèi)的停留時(shí)間變短，許多焦粒和炭黑無(wú)法燃盡，還會(huì)造成整個(gè)火界后移，甚至引起尾部受熱面部位二次燃燒。（2）鏈條爐排燃煤鍋爐一般只有在爐排下方鼓入一次風(fēng)，不設(shè)置二次風(fēng)，而生物質(zhì)顆粒揮發(fā)份的燃燒需要大量空氣，因此會(huì)造成燃燒區(qū)缺氧的情況，產(chǎn)生較多CO。（3）受熱面布置與生物質(zhì)顆粒的燃燒情況不相符，造成換熱效果變差，爐膛出口煙氣溫度高。（4）生物質(zhì)顆粒的熱值較煤低，燃燒溫度低，燃燒強(qiáng)度小，不適宜較大的爐排面積，因此直接改燃生物質(zhì)顆粒的煤爐會(huì)出現(xiàn)出力不足的情況。（5）由于鼓風(fēng)一般偏高，而且生物質(zhì)顆粒的灰分較輕，飛灰量變大。

結(jié)合生物質(zhì)顆粒的特點(diǎn)及以上情況，改造要考慮到燃燒、積灰、結(jié)焦等眾多問(wèn)題，而不宜直接將燃料更換為生物質(zhì)顆粒。

4、固定爐排鍋爐改燃粉狀生物質(zhì)

在某些企業(yè)中，粉狀生物質(zhì)如鋸末較易獲得，于是將固定爐排鍋爐改為燃粉狀生物質(zhì)鍋爐。這種改造一般是在前端的人孔接上給料管，生物質(zhì)粉末通過(guò)風(fēng)力輸送到爐膛中進(jìn)行燃燒。通過(guò)分析，這種改造會(huì)存在以下問(wèn)題：

1）燃燒方式由層燃變?yōu)槭胰?，煙氣流程變短，煙氣中未燃盡碳顆粒和CO增多；

2）粉狀生物質(zhì)燃燒系統(tǒng)點(diǎn)火程序不完善，存在點(diǎn)火爆燃現(xiàn)象，且木粉加料倉(cāng)沒(méi)有防火防爆裝置；

3）燃燒中的顆粒和生物質(zhì)中的雜質(zhì)沖刷水冷壁，易造成較大磨損；

4）容易結(jié)焦。

5、燃油鍋爐改燃生物質(zhì)

這種改造的燃油鍋爐一般為臥式三回程結(jié)構(gòu)（圖3），然后在鍋爐前端加裝采用水冷的生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)，燃燒機(jī)采用固定爐排，生物質(zhì)顆粒通過(guò)螺旋給料機(jī)給入，燃燒后產(chǎn)生的高匱唐進(jìn)入鍋爐爐膛和煙管換熱，接著進(jìn)入省煤器換熱。這種鍋爐存在的問(wèn)題包括：

1）部分生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)不成熟，無(wú)相關(guān)的型式試驗(yàn)即投入使用。生物質(zhì)顆粒在燃燒機(jī)內(nèi)氣化后產(chǎn)生的可燃?xì)怏w攜帶大量的生物質(zhì)粉塵進(jìn)入爐膽，對(duì)爐膽造成不同程度的磨損，當(dāng)引風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)匹配不佳時(shí)，生物質(zhì)灰分容易在煙管里沉積。

2）爐膽前部布置過(guò)多的衛(wèi)燃帶，燃燒機(jī)出來(lái)的氣流溫度高，容易燒塌衛(wèi)燃帶，加上氣流溫度達(dá)到灰分的熔點(diǎn)，灰分容易粘附在受熱面上，燃料含硫量大時(shí)，長(zhǎng)期作用對(duì)受熱面造成腐蝕損壞，同時(shí)灰分中含有的堿金屬離子也會(huì)對(duì)受熱面造成腐蝕。

3）燃燒機(jī)與鍋爐不匹配，鍋爐不能全部吸收燃燒機(jī)產(chǎn)生的高溫氣流，使鍋爐及其輔機(jī)長(zhǎng)期處于超負(fù)荷狀態(tài)，造成煙管越堵、風(fēng)機(jī)越大、積灰越多的惡性循環(huán)。

4）生物質(zhì)燃料與油不同，灰分含量大，燃燒后的煙氣傳熱特性與油燃燒后的煙氣傳熱特性存在不同。改造的鍋爐未經(jīng)科學(xué)的熱力計(jì)算，多憑經(jīng)驗(yàn)估算。

5、總結(jié)

由于燃料特性存在較大不同，無(wú)論什么型式的燃煤、油鍋爐直接改為燃生物質(zhì)鍋爐而不進(jìn)行設(shè)計(jì)或相應(yīng)改造，一般都不能取得較好的效果。要克服以上存在的問(wèn)題，要針對(duì)燃料的特點(diǎn)對(duì)燃燒系統(tǒng)、煙風(fēng)系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)等進(jìn)行改造，才能實(shí)現(xiàn)鍋爐安全、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。