生物質(zhì)燃料
生物質(zhì)燃料多為莖狀農(nóng)作物經(jīng)過加工產(chǎn)生的塊裝環(huán)保新能源,其直徑一般為6~8厘米,長度為其直徑的4~5倍,破碎率小于1.5%~2.0%,干基含水量小于10%~15%,灰分含量小于1.5%,硫含量和氯含量均小于0.07%,氮含量小于0.5%。若使用添加劑,則應(yīng)為農(nóng)林產(chǎn)物,并且應(yīng)標(biāo)明使用的種類和數(shù)量。歐盟標(biāo)準(zhǔn)對生物質(zhì)燃料的熱值沒有提出具體的數(shù)值,但要求銷售商應(yīng)予以標(biāo)注。瑞典標(biāo)準(zhǔn)要求生物質(zhì)燃料的熱值一般應(yīng)在16.9 兆焦上。在我國河南,生物質(zhì)燃料是政府重點扶持的08年新農(nóng)村建設(shè)的項目之一,目前有河南開拓機械和探礦機械引進(jìn)生物質(zhì)燃料生產(chǎn)技術(shù)和概念,是我國的首批機械設(shè)備生產(chǎn)廠家。
關(guān)于生物質(zhì)顆粒燃料
根據(jù)瑞典的以及歐盟的生物質(zhì)顆粒分類標(biāo)準(zhǔn),若以其中間分類值為例,則可以將生物質(zhì)顆粒大致上描述為以下特性:生物質(zhì)顆粒的直徑一般為6~8毫米,長度為其直徑的4~5倍,破碎率小于1.5%~2.0%,干基含水量小于10%~15%,灰分含量小于1.5%,硫含量和氯含量均小于0.07%,氮含量小于0.5%。若使用添加劑,則應(yīng)為農(nóng)林產(chǎn)物,并且應(yīng)標(biāo)明使用的種類和數(shù)量。歐盟標(biāo)準(zhǔn)對生物質(zhì)顆粒的熱值沒有提出具體的數(shù)值,但要求銷售商應(yīng)予以標(biāo)注。瑞典標(biāo)準(zhǔn)要求生物質(zhì)顆粒的熱值一般應(yīng)在16.9 兆焦上。
目前,我國采用的制粒方法均為傳統(tǒng)生產(chǎn)方法,木質(zhì)顆粒的制粒原理見圖
1,它與現(xiàn)有的飼料制粒方式相同,即原料從環(huán)模內(nèi)部加入,經(jīng)由壓輥碾壓擠出環(huán)模而成粒狀。其工藝流程見圖
2,包括原料烘干、壓制、冷卻、包裝等。該工藝流程需要消耗大量能量,首先在顆粒壓制成型過程中,壓強達(dá)到50~100MPa,原料在高壓下發(fā)生變形、升溫,溫度可達(dá)100℃~120℃,電動機的驅(qū)動需要消耗大量的電能;其次,原料的濕度要求在12%左右,濕度太高和太低都不能很好成粒,為了達(dá)到這個濕度,很多原料要烘干以后才能用于制粒;第三,壓制出來的熱顆粒(顆粒溫度可達(dá)95℃~110℃)要冷卻才能進(jìn)行包裝。后2項工藝消耗的能量在制粒全過程中占25%~35%,加之成型過程中對機器的磨損比較大,所以傳統(tǒng)顆粒成型機的產(chǎn)品制造成本較高。
什么是生物質(zhì)鍋爐
生物質(zhì)鍋爐是專門燃燒生物質(zhì)成型燃料的一種鍋爐,他運行環(huán)保,節(jié)省燃料,是現(xiàn)在社會比較提倡使用的鍋爐,生物質(zhì)鍋爐也分好多種有生物質(zhì)采暖爐、生物質(zhì)炊事采暖兩用爐、生物質(zhì)熱水鍋爐、生物質(zhì)數(shù)控鍋爐等等,生物質(zhì)燃料就是用農(nóng)林廢棄物經(jīng)過加工形成的密度很高的顆粒或塊狀燃料.
生物質(zhì)鍋爐
生物質(zhì)鍋爐是鍋爐的一個種類就是以生物質(zhì)能源做為燃料的鍋爐叫生物質(zhì)鍋爐,分為生物質(zhì)蒸汽鍋爐、生物質(zhì)熱水鍋爐、生物質(zhì)熱風(fēng)爐、生物質(zhì)導(dǎo)熱油爐等。
生物質(zhì)鍋爐的好處
生物質(zhì)燃料屬于國家支持推廣的新型燃料,生物質(zhì)燃料是指以農(nóng)村的玉米秸稈,小麥秸稈,棉花桿,稻草,稻殼,花生殼,玉米芯,樹枝,樹葉,鋸末等農(nóng)作物,固體廢棄物為原料,經(jīng)過粉碎后加壓,增密成型,即為“生物質(zhì)燃料”.是一種可再生資源。
選用生物質(zhì)鍋爐可以給客戶帶來的好處主要體現(xiàn)在兩大方面:
1、可以大幅度節(jié)約運行成本,每產(chǎn)生60萬大卡熱量(1噸蒸汽)消耗燃料量160Kg
約折合人民幣208元,而燃油鍋爐需要消耗67Kg輕柴油,約折合人民幣435元。
2、可以大幅度降低污染物排放,
我公司提供的是以全鋸末為原料的木屑生物質(zhì)顆粒。具有熱值高(熱值可達(dá)4500Kcal/kg)、燃燒完全、無污染的特點。經(jīng)檢測:各類排放指標(biāo)均低于《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13271-2001)中一類地區(qū)‖類時段標(biāo)準(zhǔn)值要求,其中二氧化硫、氮氧化物近乎零排放,遠(yuǎn)低于燃油(氣)鍋爐。
生物質(zhì)鍋爐的種類
生物質(zhì)鍋爐是鍋爐的一個種類,就是以生物質(zhì)能源做為燃料的鍋爐叫生物質(zhì)鍋爐,分為生物質(zhì)蒸汽鍋爐、生物質(zhì)熱水鍋爐、生物質(zhì)熱風(fēng)爐、生物質(zhì)導(dǎo)熱油爐等。
目前生物質(zhì)鍋爐按其用途大概分為兩類:一種是生物質(zhì)熱能鍋爐,另一種是生物質(zhì)電能鍋爐。
其實,二者的原理基本相同,都是通過燃燒生物質(zhì)燃料獲取能量,只是第一種直接獲取熱能,第二種將熱能又轉(zhuǎn)化成電能。在這兩種鍋爐中,第一種又是現(xiàn)在應(yīng)用最廣泛,技術(shù)比較成熟的。
如果繼續(xù)細(xì)分的話,第一種鍋爐——生物質(zhì)熱能鍋爐,還可以分為三類:
第一類:小型生物質(zhì)熱能鍋爐。此種鍋爐使用固化或氣化的生物質(zhì)燃料,提供熱水形式的熱能,它的優(yōu)點是體積小,結(jié)構(gòu)簡單,價格低;缺點是,能量損耗大,燃料消耗量大,熱能供給量低,無法滿足熱能需求量大的用戶,該種鍋爐目標(biāo)為單戶農(nóng)村家庭的取暖和生活熱水的供給。
第二類:中型生物質(zhì)熱能鍋爐。此類鍋爐主要使用固化生物質(zhì)燃料,提供熱水或蒸汽。它的優(yōu)點是技術(shù)比較成熟,能量損耗小,熱能供給能力較強;缺點是部分鍋爐燃料結(jié)焦,配套設(shè)計不合理。目前山東希爾生物質(zhì)能源公司的“螺旋風(fēng)翅燃燒器技術(shù)”很好的解決了中型生物質(zhì)鍋爐的燃燒不充分、結(jié)焦等現(xiàn)象。
第三類:大型生物質(zhì)熱能鍋爐。此類鍋爐目前并沒有實際產(chǎn)品,主要原因是現(xiàn)有的技術(shù)并不完善,且對于生物質(zhì)替代燃煤的國家政策不健全,因此,只停留在概念上。它所強調(diào)的是一種集中管理、集中控制的熱能工程,鍋爐僅作為其中的一個設(shè)備,來保證整個生物質(zhì)熱能工程的正常運行,因此,它對燃料、燃燒技術(shù)、配套技術(shù)、相關(guān)政策要求很高。
生物質(zhì)鍋爐BMF系統(tǒng)示意圖
生物質(zhì)鍋爐的燃燒系統(tǒng)
1) 給料系統(tǒng)
給料系統(tǒng)由料倉、振動給料器、螺旋給料機、螺旋給料管等部件組成。
在工廠中加工成型的BMF燃料通過皮帶運輸機轉(zhuǎn)存到料倉中,然后再通過螺旋給料機把料倉中的BMF燃料供給燃燒器進(jìn)行燃燒。為保證連續(xù)下料及物料輸送的穩(wěn)定性,在料倉和螺旋給料機之間連接一臺振動給料器。
2) 燃燒系統(tǒng)
燃燒系統(tǒng)由燃燒器、風(fēng)機、點火器等部件組成。生物質(zhì)燃料在燃燒器中首先有一個預(yù)熱過程,然后通過風(fēng)機把燃料輸送到爐膛進(jìn)行燃燒。BMF燃料含有很高的揮發(fā)份,當(dāng)爐膛內(nèi)溫度達(dá)到其揮發(fā)分的析出溫度時,在給風(fēng)的條件下啟動點火器燃料就能夠迅速著火燃燒。燃燒器溫度控制是以爐膛內(nèi)部溫度為準(zhǔn),其溫度與燃料氣化時空氣供給的量有關(guān)。鍋爐負(fù)荷的調(diào)整通過給料量的調(diào)整來進(jìn)行控制。燃燒后的煙氣通過爐膛進(jìn)入對流煙道進(jìn)行換熱,然后進(jìn)入除塵器進(jìn)行凈化處理,最后排出完成整個燃燒和傳熱過程。
3) 吹灰系統(tǒng)
鍋爐配有全自動吹灰裝置,可以定時對爐膛和煙管進(jìn)行吹掃,保證煙管表面不出現(xiàn)積灰,從而實現(xiàn)鍋爐的安全高效運行。
4) 煙風(fēng)系統(tǒng)
送風(fēng)系統(tǒng):鍋爐送風(fēng)系統(tǒng)與燃燒器一體化布置,空氣經(jīng)鼓風(fēng)機通過燃燒器送至爐膛,來達(dá)到輸送燃料及助燃的作用。
引風(fēng)除塵系統(tǒng):在引風(fēng)機作用下,燃燒完成后產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨?jīng)過在煙管中的對流換熱進(jìn)入除塵器凈化,最后經(jīng)引風(fēng)機由煙囪排出。
5) 自控系統(tǒng)
控制系統(tǒng)采用高亮度、全中文顯示,以名牌PLC控制系統(tǒng)為中央控制單元;以人機對話方式與鍋爐用戶交換信息,實現(xiàn)BMF鍋爐全自動操作運行。
生物質(zhì)鍋爐的特點
1) BMF鍋爐的特點
鍋爐采用最適合生物質(zhì)燃料燃燒的燃燒設(shè)備----往復(fù)爐排。
鍋爐在結(jié)構(gòu)設(shè)計上,相對傳統(tǒng)鍋爐爐膛空間較大,同時布置非常合理的二次風(fēng),有利于生物質(zhì)燃料燃燒時瞬間析出的大量揮發(fā)分充分燃燒。
控制系統(tǒng)采用高亮度、全中文顯示,以名牌PLC控制系統(tǒng)為中央控制單元;以人機對話方式與鍋爐用戶交換信息,實現(xiàn)生物質(zhì)顆粒鍋爐全自動安全可靠運行。
鍋爐可配有燃油(燃?xì)猓c火燃燒器,實現(xiàn)點火自動化。
鍋爐的給料、燃燒、除渣、給水、點火都可采用自動控制,操作非常方便。
鍋爐配有自動清灰裝置,能及時清除鍋爐受熱面的積灰,保證鍋爐高效穩(wěn)定運行。
鍋爐尾部布置有省煤器、也可根據(jù)用戶需要布置空氣預(yù)熱器。
相對傳統(tǒng)的鍋爐,鍋爐效率更高,排煙溫度低。
采用高效保溫材料,鍋爐表面溫度低,散熱損失可以忽略不計。
嚴(yán)格按中國國家規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn),所有受壓部件均采用優(yōu)質(zhì)鍋爐鋼材。
每臺鍋爐出廠前都要經(jīng)過嚴(yán)格的檢驗和測試,包括水壓試驗和X射線檢測。
設(shè)置有人孔、檢查門、觀火孔等,維護(hù)保養(yǎng)十分方便。
生物質(zhì)鍋爐的最大特點是:節(jié)能、環(huán)保,且安裝使用方便。
2) 燃料供應(yīng)
鍋爐的燃料是BMF燃料,燃料由輸料機送入爐頂料倉,然后由螺旋給料機送入爐膛,均勻散落在爐排上。
3) 燃燒過程
燃料被螺旋給料機送入爐膛,在此處由于高溫?zé)煔夂鸵淮物L(fēng)的作用逐步預(yù)熱,干燥、著火、燃燒,此過程中析出大量揮發(fā)分,燃燒劇烈。產(chǎn)生的高溫?zé)煔鉀_刷鍋爐的主要受熱面后,進(jìn)入鍋爐尾部受熱面省煤器和空氣預(yù)熱器,再進(jìn)除塵器,最后經(jīng)煙囪排入大氣。未氣化的燃料邊向爐排后部運動,直至燃盡,最后剩下的少量灰渣落入爐排后面的除渣口。
4) BMF鍋爐的環(huán)保排放
BMF燃燒產(chǎn)生的灰份約占燃料的1.5%左右,為方便排灰,鍋爐的后部布置有螺旋出渣機,實現(xiàn)連續(xù)清灰。鍋爐尾部煙道布置有除塵器,保證煙塵排放符合環(huán)保要求。