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      生物質顆粒燃燒技術的進展

      作者:鄭州達冠節能環保設備有限公司 ?????來源:http://www.ivgb.tw/news/693.html?????發布時間:2018-10-11 20:18
      導讀:生物質顆粒燃燒技術的進展 生物質顆粒燃料是一種以生物質代油的燃料,與生物質的氣化、液化相比較,在技術原理上要簡易些,在具體工藝上要困難些,但近期仍認為有可能實現。生

      生物質顆粒燃燒技術的進展
          生物質顆粒燃料是一種以生物質代油的燃料,與生物質的氣化、液化相比較,在技術原理上要簡易些,在具體工藝上要困難些,但近期仍認為有可能實現。生物質顆粒燃料有油生物質顆粒與水生物質顆粒之分。水生物質顆粒技術是在油生物質顆粒技術基本取得成功、生物質的管道輸送技術取得經驗的基礎上,為取得更大的代油效益而發展形成的。
          油生物質顆粒或水生物質顆粒對生物質種的共同要求是:熱值要高,灰份要低和灰溶點要高。原生物質灰份是造成可磨性差和部件磨損的主要原因。同時灰份大、熱值低會使替代油的效果差。因而美國在制備水生物質顆粒時都要經脫灰,把灰份降到5%以下,油生物質顆粒制備時也有經脫灰處理的。另外,水生物質顆粒的生物質種還要求揮發份高( 25~30%),使具有良好的引燃和穩定燃燒的性能。即使這樣,用優質煙生物質制成的水生物質顆粒,其熱值仍只有燃油熱值的一半左右。
          生物質顆粒燃料的四條原則要求是:燃燒象油,輸送象油,儲存象油,價格象生物質。但在現有生物質漿燃料中,總有一些指標不及油的要求,造成了運行中的困難。
          一、國外油生物質顆粒應用現狀
          油生物質顆粒技術現在可認為已比較成熟。例如:美國弗羅里達電力公司所屬巴托電廠的1號機組(12萬千瓦)全部燒油生物質顆粒,運行已滿一年;美國生物質液公司和島溪生物質公司等已集中制造油生物質顆粒,以俠應各工業窯爐;日本電源開發公司在竹原電廠1號機組(25萬千瓦)上每小時摻燒10噸濕法磨制的油生物質顆粒;Kashima 3號高爐每小時噴燒20噸生物質和焦油的混合燃料。
          巴托電廠1號機組鍋爐(409噸/時)是拔柏葛鍋爐廠生產的Corolina RB型,原設計燒生物質、油和天然氣,但1958年投運時只裝了燒油和天然氣的設備。82年5月20日開始試燒油生物質顆粒,7月18日正式長期燃燒,至今已燒油生物質顆粒76600多噸(575000桶),替代了約3萬多噸6號重油。改燒油生物質顆粒的工程總投資為1500萬美元,其中700萬美元用于加裝電氣除塵器,使排放的煙氣符合環保要求。
          巴托廠所燒油生物質顆粒含生物質濃度為46%,系由設在蘇頓港的COMCO制備廠生產后用1200噸駁船運來。制備時要求有95%的超細生物質粉通過325目篩孔,平均粒度小于30微米。油是含硫2.5%的6號重油,不加任何添加劑或水。燃料輸送系統如圖所示。油生物質顆粒從駁船上用雙螺桿泵輸送進貯存箱(容量15萬桶,約等于2.4萬噸)。箱內裝有四具直徑168時的攪拌槳,轉速16轉/分。加熱用翼片式蒸汽加熱器,計量用道普勒型流量表,并將訊號接入鍋爐自動控制系統。調節油生物質顆粒流量的調節閥的閥座、閥蒼用碳化鎢制成,以減輕磨損(其他管道閥門仍用普通鋼材)。系統中裝有固定式攪勻器,當油生物質妊流速大于0.G米/秒時,可防止在管道中JL積。爐前布置的12只燃燒器由機械霧化改為蒸汽霧化內混式Peabody噴咀,長期燒油生物質顆粒沒有影響出力,但噴孔處磨損比較嚴重,開始時只能用10天,后改用碳化鎢鑲嵌并局部可拆換的頭子,壽命延至18天。當發現霧化不良(說明噴孔磨大)時,就進行拆換。部件的磨損在油生物質顆粒系統中是一個不容忽視的問題。
          輔機用電增加主要是貯存箱的攪拌器、電氣除塵器和輸灰設備用電所致。輔助用汽是用于霧化蒸汽。總的熱耗共增加了1.65%。
          一、國外水生物質顆粒技術進展情況
          當前國外正從事水生物質顆粒技術的基礎研究工作(不同生物質種的制備工藝和性能試驗等),并已在不同容量燃燒器的管式爐上進行燃燒試驗。美國生物質顆粒技術公司曾對30多種包括煙生物質、褐生物質、溶劑精煉生物質和石油焦等進行制漿工藝試驗。先后制成的500噸水生物質顆粒,除了在阿萊恩斯的拔拍葛研究部做噴咀霧化試驗、管道輸送試驗和在一臺3.78×10 6大卡/時試驗爐上試燒外,還提供給法國Elf公詞、日本Fuyo公司和意大利一公用企業作各種試驗和試燒。83年四季度杜邦化工廠一臺30噸/時燒油鍋爐將要改裝,試燒3000噸水生物質顆粒。瑞典炭膠公司對50多種不同揮發份含量的煙生物質,作了制備工藝試驗,先后生產了1600噸水生物質顆粒供試燒。部分運到美國,由福斯特惠勒公司所屬福尼工程公司在達拉斯的一座露天試驗爐上作燃燒試驗。該爐爐膛直徑1.53米,長7.65米,水冷夾套內砌火磚。燃燒器采用空氣霧化,可以更換,最大容量為io×l06大卡/時。水生物質顆粒壓力從0.7到4.2公斤/厘米2分6擋進行試驗。助燃空氣在風道中用生物質氣加熱到400℃。燃燒器的調節比達到4:1。燃燒后的煙氣及水蒸汽均不加處理排空。
          此外,美國依柏斯扣q工程公司和拔柏葛鍋爐廠還共同承擔紐約長島電燈公司所屬二I匕港電廠36萬千瓦原設計燒油鍋爐改燒水生物質顆粒的技術經濟可行性研究。國外水生物質顆粒研制概況見表2。
          從表2可看出國外水生物質顆粒的制備水平,含生物質粉的比例達到70~75%,一般做到70%左右,最高可到83%。流動粘度一般為1000~1500厘泊以下,可以達到500厘泊左右,有的低到300~350厘泊,有利于泵的輸送與霧化。穩定性可以達到6個月不沉淀,在鐵路,汽車和船運的動態條件下也不沉淀。
          用常規的洗選方法脫灰,使水生物質顆粒含灰量達到5%左右;用高級凈化方法則可降到1.5%左右。生物質脫灰的必要性是基于:(1)原設計燒油鍋爐通常后部受熱面的煙氣流速比燒生物質鍋爐要高得多,為避免燒水生物質顆粒后受這一煙氣流速的限制而降低出力起見,應將含灰量降到最低;(2)水生物質顆粒中非可燃物(即水份加灰份)應盡可能低,一般生物質顆粒已含30%水份,灰份應盡可能接近或小于5%。
      考慮用多種添加劑的不同配比來適應不同生物質種性能:‘。' 7TJ要。如用擴散型添加劑以降低粘度來增加流動性,但此時穩定性可能下降,容易沉淀,須再以增粘穩定劑調整。因此添加劑篩選試驗的工作量相當大,不容忽視。
          4.國內研究與國際交流合作  生物質顆粒研究有兩個特點:一是艱巨性,工作量較大,如考詹到燃燒試驗、配套儀器的研究和鍋爐改造等后期問題尚有大量工作要做。二是j1]J性,應盡f叮能縮短周期。因此要重視國際交流,及時吸取有益經驗,為我國所用。并在互利條件下進行必要的技術合作,以加快發展速度,及早取得成果。

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