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东台生物质颗粒燃料锅炉取代燃煤工业锅炉的 节能性分析

来源: 发布时间:2019-06-08 16139 次浏览

  摘要:能源紧缺已经是全球共同关注的 世界性问题,在各个行业都在进行能源节约相关的 改造工作。生物质颗粒是在常温条件下利用压辊和环模对粉碎后的生物质秸秆、林业废弃物等原料进行冷态致密成型加工。锅炉是一个高耗能的 设备,人们一直在寻找着能替代传统燃煤锅炉的 新型技术。生物质能是一种新型清洁能源,可以再生循环利用,在使用的 过程中也很环保。在当前实行节能减排的 大环境下,生物质能锅炉的 使用,可以有效地减少工业生产过程中的 温室气体排放,减轻环境污染,促进能源结构的 优化。
  1引言
  随着社会和经济(Economy)的 发展,世界对于能源的 需求不断增加,但是自然资源却是在日益枯竭。同时由于能源消耗带来的 环境问题也越来越受人们的 重视,能源与环境的 矛盾愈发成为全球关注的 中心,也是经济发展和社会进步必须解决的 问题。为了做到能源与环境的 平衡与和谐,人们正不断研制脱离于自然资源的 新能源。
  我国是一个煤炭使用大国,不管是日常生活还是工业生产,煤炭都是传统的 主要能源来源,其中工业锅炉更是耗煤大户。燃煤工业锅炉由于其热效率较低,排放污染严重,正受各地政府限制使用,转而大力倡导清洁能源的 使用和推广。云顶娱乐2322com与煤炭相比,具有资源储备丰富、可以循环再生以及相对清洁、低价高效等优势。因此,用燃云顶娱乐2322com取代燃煤工业锅炉已然成为深受社会(society)接受、企业欢迎的 过渡性解决方案。
  2生物(Organism)质能在锅炉中使用的 优势
  煤、石油、天然气是目前大量使用的 能源,生物质能是这三种之外的 第四大能源,三大资源都是可以探明储量,短期不可再生的 能源,而生物质能蕴藏在植物和微生物等可以生长出来的 有机物中,这是一种可再生的 清洁能源,既可以循环的 使用,且在使用的 过程中基本符合环保的 要求。生物质能源颗粒若使用添加剂,则应为农林产物,并且应标明使用的种类和数量。欧盟标准对生物质颗粒的热值没有提出具体的数值,但要求销售商应予以标注。瑞典标准要求生物质颗粒的热值一般应在16.9 兆焦上。生物质能的 来源非常丰富,在人们的 生产活动过程中会产生大量诸如秸秆、屑末等废弃物,这些都可以作为生物质能的 来源。从另外角度上看,生物质能的 利用在很大的 程度上保护了环境(environment),减少了大气的 污染,同时缓解了能源紧张的 局面。
  3生物质能源颗粒分析
  生物质能源颗粒,即生物质固体成型燃料技术,是在特定的 温度和压力下,将秸秆之类的 生物质能源来源压缩成颗粒状等成型燃料,这种压缩技术可以将原有的 生物质体积极大的 缩小。生物质颗粒是在常温条件下利用压辊和环模对粉碎后的生物质秸秆、林业废弃物等原料进行冷态致密成型加工。因为云顶娱乐2322com主要是由植物的 杆叶等组成的 ,这些东西一般体积比较大,密度却很小,如果直接使用,不管是运输还是存储都会带来不必要的 资源浪费,因此对于生物质的 压缩成型就成为必要的 工序。生物质的 燃烧值约为标准煤的 百分之五十五,为燃油的 百分之四十,在很大的 程度上改善了燃料的 燃烧性能,提高了燃料的 利用效率,这一系列的 优点,使得生物质固体成型成为生物质能发展的 方向。
  云顶娱乐2322com在燃烧后只剩下水和二氧化碳,对环境几乎没有影响,再加上其可再生性,生物质能具有广阔的 发展前景,对于生物质能的 合理开发利用,是解决我国能源紧张和环境污染问题的 有效途径。生物质的 化学成分很复杂,主要由高分子有机化合物组成,且生物质的 燃烧指标(target aim)和标准煤的 成分差不多,但是固定碳的 含量低,含氢量高,这样的 组成成分使得生物质可以很好的 燃烧。生物质中有低分子的 碳氢化合物,是由燃料中的 碳和氢结合而成的 ,因此生物质在达到一定的 温度后就会分解并且挥发,容易着火。在作为燃料使用时,生物质容易被引燃,在燃烧的 过程(process)中二氧化碳和二氧化硫的 排放量很少,极大的 减少了锅炉使用对于空气的 污染[1]。
  4生物(Organism)质燃料在工业锅炉中的 应用
  以生物质颗粒燃料为燃料的 锅炉,其形式主要有两种,流化床锅炉和层燃锅炉。流化床锅炉的 受热面容易磨损,且有着较高的 运行成本,而层燃锅炉没有这样的 问题,层燃锅炉的 结构比较简单,操作简洁方便,安装的 成本和运行维护的 费用较低,在很多的 小企业中层燃锅炉得到广泛(extensive)的 应用。随着人们环保意识的 提高,对于燃煤工业锅炉的 生物质改造已经在很多企业开展,生物质在燃料中的 利用潜力很大[4]。
  以生物质颗粒燃料为燃料的 层燃工业锅炉中,生物质颗粒燃料具有很大的 挥发性,在锅炉中的 温度达到其挥发应有的 温度时,燃料能够在有风的 情况(Condition)下迅速燃烧,锅炉的 负荷可以通过给料量来调整,燃烧产生的 烟气可以在对流烟道中进行换热,在有除尘器进行必要的 净化处理,最后排出,整个燃烧和供热的 过程就此完成。锅炉上装配有全自动的 吹灰装置(device),会定时清扫炉膛和烟管,避免锅炉中大量烟灰的 出现,从而保障锅炉的 安全高效运行。通过PLC控制系统(system),可以实现锅炉的 全自动操作运行。
  炉排层状燃烧是生物质颗粒燃料层燃锅炉(Boilers)最常采用的 燃烧方式,这种方式中,炉排的 面积很大,其运行的 速度可以根据需要进行必要的 调整,且在炉膛内有足够的 悬浮空间,能够有效地延长燃烧物质在炉膛内的 停留时间,使燃料的 燃烧更加的 充分[2]。生物质燃烧颗粒在给料系统(system)中首先要进入炉排的 预热区,因此在进入主排炉前,燃料的 温度已经很接近其燃点,引燃的 位置得到了提前。在配风的 工作(job)影响下,燃料经过燃烧的 整个过程(process),最后经螺旋冷渣机排出炉外[3]。
  5燃生物质(material)锅炉的 热效率分析
  选择蒸发量与蒸汽(steam)压力一致的 燃生物质锅炉和燃煤锅炉作为实验的 标本,蒸汽量都为4吨,两者的 额定蒸汽压(vapor pressure)力都为1.25MPa,将两者都放在蒸汽压力为0.8MPa的 状态下进行能效对比。
  首先列出锅炉(Boilers)正平衡热效率公式:
  6结语
  从热效率计算结果可以看到,燃生物质(Biomass)锅炉比传统燃煤锅炉的 热效率要高,更符合工业锅炉节能降耗的 发展要求。燃煤工业锅炉消耗了我国大量的 煤炭,也是环境恶化的 重要污染源。尽可能的 开发使用清洁能源是实现节能减排任务的 主要手段,云顶娱乐2322com的 特质正符合了目前工业锅炉改造的 要求,是解决目前能源危机和环境污染的 重要手段。
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