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生物质成型燃料生产设备(秸秆收集打捆机、粉碎机、颗粒机等设备)的加工工艺并不复杂,成本较低,操作简单,使用方便。虽然一些企业生产的质量好的生物燃料机易损件的使用寿命已达300~500h,粉碎与成型单位产品能耗已降至50kWh/t以下,但与产业化和规模化的要求仍相差甚远。生物燃料价格还需要进一步研究解决生物质原料的收集、贮存问题;颗粒机磨损部位材料的快速磨损、热处理工艺、运行参数试验优化等问题,如在环模、平模式颗粒机上改变成型模孔与辊轮之间切线的角度、增加正压力,模辊间隙可调,降低辊轮的转速,提高辊轮轴承的密封性,选择耐磨性好的模辊材料,合适的原料粉碎粒度与含水率等,以提高成型燃料生产系统中的可靠性。
在“十三五”规划中,庆阳生物燃料锅炉和余热锅炉这些可再生能源、循环利用能源装备是唱重头戏的,没有为什么,只是因为这些锅炉的燃料是非常有价值的。可再生、成本低、污染小、炉型效率高、覆盖广泛……目前,越来越多的省市出台了庆阳生物燃料锅炉补贴办法、余热利用锅炉补助标准,为生物质锅炉、余热锅炉的广泛应用开拓了良好的市场前景。因此,锅炉市场出现了秸秆锅炉、糖醛渣锅炉、棕榈壳锅炉等。生物质燃料种类繁多,这些锅炉的炉型大致都是一样的,只是根据设计燃料的不同,锅炉的参数也不同。生物质锅炉燃料消耗量计算和燃气锅炉耗气量计算和燃煤锅炉耗煤量计算同理,也是由锅炉效率、燃料热值来决定的。尤其是燃料热值方面,燃料大都用于燃烧,各种排烟温度均超过水蒸汽的凝结温度,不可能使水蒸气的凝结热释放出来,所以在能源利用中一般都以燃料的应用的低位发热量作为计算基础。各国的选择不同,日本、北美各国均习惯用高位热值,而我国、前苏联、德国和经济合作与发展组织是按低位热值换算的,有的国家两种热值都采用。
由于庆阳生物燃料的灰熔点较低,所以积灰容易附着在炉膛、过热器的管壁上,如果燃料水分过大,燃烧中产生的水汽就会软化钾(因为灰分的主要成分为钾),钾在受热后久而久之造成结焦。炉内受热面表面的温度水平。在灰熔点一定的情况下,炉内温度水平及其分布就成为是否发生结焦的重要因素。经验表明:锅炉的结焦多在烟道及过热器表面,液态或软灰颗粒受惯性作用而向受热面运动过程中,由于庆阳生物燃料运动速度快,受到的冷却效果差,熔融的灰颗粒很容易粘附,使渣层迅速积聚长大。温度对炉内结焦具有非常重要的影响,研究表明,温度增高,结焦程度将按指数规律增长。结焦不仅影响锅炉受热面换热,而且焦块和积灰堵塞烟气通道,增加烟气流速,形成烟气走廊,加剧受热面磨损,影响生产的正常进行。生物质颗粒一定的情况下,鼓风在燃烧机炉膛内分布不均形成局部高温也是造成燃烧机炉膛内结焦的原因,降低鼓风风压,加装或加强锅炉排风也会降低结焦程度,因此选合适的配风比是非常重要的。
主要用庆阳生物燃料、天然气、电力这几种。生物质燃料和天然气是烧锅炉供暖,溴化锂机组供冷,电力是空调机组供冷暖。(当然在人类社会中现如今供能主要是煤,石油,天然气,风光太阳能等。)庆阳生物燃料、天然气、电力这几种供能方式的成本,直接关乎企业各个用能单位的切身利益,对于这几种方式的利弊本文不做讨论,只分析几种方式的成本。
庆阳生物燃料炉每小时消耗量=60万大卡*吨位/燃料热值/锅炉燃烧效率举例:以10吨秸秆蒸汽锅炉1小时用燃料多少的问题为例,1吨就是60万大卡,假设燃料热量是4000kcal,锅炉热效率为85%,那么一台10吨烧生物质颗粒锅炉1小时需要燃料量为600000*10/4000/85%,大概在1800kg/h左右。各吨位烧秸秆锅炉燃料耗费量估算一览(假定条件等同上述)常见质量好的生物燃料热值汇总:总的来说,农业原料的颗粒燃料热值一般在3000-4200KCAL/KG左右,林业的原料颗粒燃料热值普遍较高在4200-5000KCAL/KG左右。林业类的颗粒燃料经过碳化后其热值不低于7000KCAL/KG,完全媲美标准煤的要求热值。
生物质锅炉包括燃生物质蒸汽锅炉、燃生物质热水锅炉形式。随着冬季供暖季节的到来,燃生物质蒸汽锅炉用于供暖的需求逐渐增加。然而我们在使用庆阳生物燃料时,如果燃料水分过大、锅炉内的热值过低,就会严重影响正常的燃烧,造成炉膛爆燃、碳量过高,锅炉效率降低等一系列问题。目前,绝大多数的生物质锅炉都不能适应水分过大的入炉燃料。因此,如果使用含水量过高的燃料就会造成锅炉不能正常的燃烧的情况。其主要表现在以下两个方面:首先,生物质锅炉燃烧正压、炉灰含碳量高。一旦生物质燃料发热量低于7000kj/kg左右,水分大于50%,锅炉内会先形成水蒸气来释放吸热,然后进行燃烧放热,并导致锅炉频繁的冒正压。由于锅炉内大量的水蒸气降低了炉膛温度,在加入的氧在水蒸气的环绕下,形成屏障,从而难以与火焰进行充分混合,以致燃烧缺氧。其次是尾部烟道飞灰的问题。当庆阳生物燃料大量未完全燃烧的飞灰进入了尾部烟道,导致在预除尘器和灰库放灰时,灼热的飞灰遇到空气就会有明显的火星,很容易烧坏除尘器布袋,并加速引风机叶轮的磨损。