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為何生物質(zhì)的鍋爐燃料要做成顆粒狀呢?
生物質(zhì)燃料:是指將生物質(zhì)材料燃燒作為燃料,一般主要是農(nóng)林廢棄物(如秸稈、鋸末、甘蔗渣、稻糠等)。主要區(qū)別于化石燃料。在目前的國家政策和環(huán)保標準中,直接燃燒生物質(zhì)屬于高污染燃料,只在農(nóng)村的大灶中使用,不允許在城市中使用。生物質(zhì)燃料的應(yīng)用,實際主要是生物質(zhì)成型燃料,是將農(nóng)林廢物作為原材料,經(jīng)過粉碎、混合、擠壓、烘干等工藝,制成各種成型(如塊狀、顆粒狀等)的,可直接燃燒的一種新型清潔燃料??諝庵斜緛砭秃兴?,特別是到了雨季,空氣的濕度更大,對顆粒的存儲更加不利,所以我們在采購時,是采購由防潮包裝包裝的顆粒,這樣不管什么樣的條件下存儲我們都不怕了。
一 般的農(nóng)作物秸稈以及木質(zhì)、竹質(zhì)所揮發(fā)的熱能一般在76%—86%之間,約200℃時揮發(fā)分開始析出,如果此時的生物質(zhì)蒸汽發(fā)生器或生物質(zhì)鍋爐內(nèi)部無法提供足夠助燃空氣,則未燃盡的揮發(fā)分被氣流帶出,就會形成黑煙。而制成生物質(zhì)顆粒燃料后由于致密均勻,限制了揮發(fā)分溢出的速度,從而延長了燃燒時間,緩解了空氣供給矛盾。農(nóng)作物秸稈以及木質(zhì)、竹質(zhì)在揮發(fā)出以后為松散骨架,經(jīng)氣流運動使其解體,形成飛揚黑絮。而制成生物質(zhì)顆粒燃料后的碳結(jié)構(gòu)緊密,形成所謂藍火焰包裹的焦炭。除此以外,生物質(zhì)燃料多從農(nóng)林及加工場購入,不可避免地混有石頭、鐵釘?shù)炔豢扇紵s質(zhì)。
木屑顆粒的優(yōu)點
體積小、比重大,耐燃燒,便于儲存和運輸,體積僅相當于同重量木屑的1/15,其密度為0.9-1.4g/cm2,熱值可達到4300-5500大卡之間。顆粒的首要優(yōu)勢是其便利性。袋裝顆粒容易堆放、存儲。一噸顆??啥逊旁趯掗L高4英尺的空間內(nèi)。袋裝顆??梢源娣旁诟稍锏能噹?、地下室、雜物間或棚子。生物質(zhì)壓塊燃料的耐久性生物質(zhì)壓塊燃料的耐久性主要影響生物質(zhì)壓塊燃料包裝、運輸及儲存性能。 木屑顆粒很方便,因為可以將它們很容易和很干凈裝入爐料斗。每天只需裝一次,當爐子低設(shè)置使用時頻率更低。小尺寸的顆粒允許調(diào)節(jié)燃料供給。換言之,可以更容易調(diào)節(jié)燃燒空氣,實現(xiàn)燃燒效率,燃燒室的燃料量是可預(yù)測的并且是一致的。高燃燒效率也是由于顆粒均勻低的含水量(始終低于10%,相比于積木20-60%的含水量)。均勻的低濕度、控制燃料批次、調(diào)節(jié)燃燒空氣意味著高的熱量輸出,低水平排放量。 木屑顆粒燃料的使用帶來除了清潔燃燒之外的環(huán)境效益。作為生物質(zhì)燃料,顆粒通過可再生原材料提供可持續(xù)的能源供應(yīng)的優(yōu)勢。使用顆粒也有助于減少廢物處理的成本和問題。1993-94年,超過650萬立方碼的廢物,被轉(zhuǎn)移到堆填區(qū),將其轉(zhuǎn)化為顆粒的形式用于家庭供暖。作為壁爐傳統(tǒng),能欣賞顆粒燃燒和在家里享受舒適的冬天就是很美好的。
如何鑒別生物質(zhì)壓塊的質(zhì)量好壞?
生物質(zhì)壓塊燃料性能指標一般包括抗跌碎性、抗變形性、抗?jié)B水性和抗吸濕性等幾個指標,耐久性是評價生物質(zhì)壓塊燃料品質(zhì)的重要性能指標。
生物質(zhì)壓塊燃料的耐久性
生物質(zhì)壓塊燃料的耐久性主要影響生物質(zhì)壓塊燃料包裝、運輸及儲存性能??梢酝ㄟ^抽樣試驗判斷生物質(zhì)壓塊燃料的耐久性是否滿足包裝、運輸及儲存性能的要求。
生物質(zhì)壓塊燃料的抗跌碎性
抗跌碎性主要反映生物質(zhì)成型燃料在搬運過程中承受一定的跌落和翻滾碰撞時抗破碎的能力,反映生物質(zhì)成型燃料在實際條件下的運輸要求。
生物質(zhì)壓塊燃料的運輸或移動過程中會因跌落損失一定的重量,成型燃料跌落后殘存的質(zhì)量百分數(shù)(即總質(zhì)量與損失量的差值除以總質(zhì)量)反映了產(chǎn)品的抗跌碎能力的大小。
成型燃料抗跌碎性的測試參照煤的抗碎強度測定方法進行,將長度為60~100mm的燃料棒,從2m高處自由落下到堅硬的地板上,然后將落下的燃料棒中大于25mm的燃料棒再次落下,共落下三次,以破碎后大于25mm的燃料棒占原燃料棒的質(zhì)量百分數(shù),表示燃料棒的抗跌碎強度。優(yōu)質(zhì)顆粒燃料(低于1%的灰分含量)通常由硬木或不含樹皮的軟木木屑制成。
生物質(zhì)壓塊燃料的抗變形性
抗變形性主要反映生物質(zhì)壓塊燃料在承受外界壓力作用條件下抗的能力,決定生物質(zhì)壓塊燃料的使用及堆放要求。
生物質(zhì)壓塊燃料堆放時要承受一定的壓力,其承受能力的大小反映生物質(zhì)壓塊燃料的抗變形能力的大小。以生物質(zhì)成型燃料樣品在連續(xù)加載受力時變形的壓力表示。每種樣品記錄5次,。
生物質(zhì)壓塊燃料的抗?jié)B水性、抗吸濕性
本次試驗中參照目前科研人員通常采用的方法,即將成型燃料樣品置于27℃的水面T25mm處,連續(xù)觀察成型燃料的形態(tài)直至成型燃料完全剝落分解為止,以成型燃料在水中保持完態(tài)的時間作為評價成型燃料抗?jié)B水性的技術(shù)指標,每個樣品記錄5次,取平均值。
抗?jié)B水性、抗吸濕性分別反映生物質(zhì)成型燃料的滲水能力和吸收空氣中水分的能力,其增重的百分比反應(yīng)了抗吸濕能力的大小。決定了生物質(zhì)成型燃料貯存性能。
測試方法是把成型燃料放在相對濕度為100%的密閉環(huán)境中,觀察它的質(zhì)量變化。在預(yù)備性試驗中,對具有良好松弛密度的成型燃料,它具有很好的抗變形性和抗吸濕性。密度在生物質(zhì)顆粒燃料中的影響主要是堆積密度和燃燒特性,顆粒密度越大,燃燒持續(xù)時間越長,可見密度對燃料的影響,消費者在選購的時候也是希望選到密度好的,提高燃料的能源利用率。把成型燃料堆積2.5米左右的高度時,底部的成型燃料沒有發(fā)生變形現(xiàn)象,并且在力學性能試驗機上的試驗發(fā)現(xiàn),它抗變形性的能力很強。對于抗吸濕性,預(yù)備試驗的方法是把成型燃料放在相對濕度為100%的密閉環(huán)境中,每天觀察測量一次。
“生物質(zhì)壓塊燃料”熱值高,使用成本遠低于石油能源,是國家大力倡導(dǎo)的代油清潔能源,有廣闊的市場空間。