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生物質(zhì)顆粒燃料是將農(nóng)業(yè)收獲的作物中的“廢料”進(jìn)行利用，把看似無用的秸稈、木屑、玉米芯、稻殼等通過壓縮成型直接利用的燃料。讓這些東西變廢為寶的途徑就是需要生物質(zhì)成型燃料鍋爐。
目前，我國城市擁有大量的燃煤鍋爐，其中大都分布在城區(qū)內(nèi)及城市周邊，由于燒的都是含硫量高的劣質(zhì)煤，因鍋爐無脫硫裝置，加上操作低等因素，冒黑煙、硫污染等直接影響了城市及周邊的空氣質(zhì)量，為此，取消城市煤鍋爐及煤改氣、電的呼聲很高，且許多城市已采取了行動，但由于氣源緊張、電價昂貴，而城市熱力又達(dá)不到的區(qū)域，收效甚微。用清潔的生物質(zhì)燃料替代煤，在城市鍋爐內(nèi)使用就成為首選。但目前大多數(shù)鍋爐的結(jié)構(gòu)均不適合使用生物質(zhì)燃料（仍有冒黑煙、粉塵污染等現(xiàn)象），而生物質(zhì)專用燃料燃燒裝置徹底地解決了生物質(zhì)燃料在鍋爐中的燃燒問題。它根據(jù)生物質(zhì)燃料揮發(fā)分大的特點，綜合應(yīng)用了反燒法、煤制氣法、懸浮燃燒等多種潔凈燃燒技術(shù)，使生物質(zhì)燃料燃燒完全，解決了冒黑煙的本質(zhì)問題。
生物質(zhì)顆粒燃料鍋爐燃燒工作原理：生物質(zhì)燃料從加料口或上部均勻地鋪在上爐排上，點火后，開啟引風(fēng)機，燃料中的揮發(fā)分析出，火焰向下燃燒，在未燃帶、懸掛爐排所構(gòu)成的區(qū)域迅速形成高溫區(qū)，為連續(xù)穩(wěn)定著火創(chuàng)造了條件，小于上爐排間隙且揮發(fā)分已燃盡的炙熱燃料和未燃盡的微粒，在引風(fēng)機及重力的作用下，一邊燃燒一邊向下掉落，落在溫度很高的懸掛爐排上稍作停留后繼續(xù)下落，最后落到下爐排上，未完全燃燒的燃料顆粒繼續(xù)燃燒，燃盡的灰粒從下爐排落入出灰裝置的灰斗，當(dāng)積灰到一定高度時，打開出灰閘板一并排出。在燃料下落的過程中，二次配風(fēng)口補充一定氧氣，供懸浮燃燒，三次配風(fēng)口提供的氧氣的為下爐排上的燃燒助燃，完全燃燒后的煙氣通過煙氣出口通往對流受熱面。大顆粒煙塵通過隔板向上時由于慣性甩入灰斗，稍小的灰塵通過除塵擋板網(wǎng)阻擋又大部分落入灰斗，僅部分極其細(xì)小的微粒進(jìn)入對流受熱面，極大地減少了對流受熱面的積灰，提高了傳熱效果。
生物質(zhì)顆粒燃料燃燒的特點為：
①可迅速形成高溫區(qū)，穩(wěn)定地維持層燃、氣化燃燒及懸浮燃燒狀態(tài)，煙氣在高溫爐膛內(nèi)停留時間長，經(jīng)多次配氧，燃燒充分，燃料利用率高，可從根本上解決冒黑煙的難題。
②與之配套的鍋爐，煙塵排放原始濃度低，可不用煙囪。
③燃料燃燒連續(xù)，工況穩(wěn)定，不受添加燃料和捅火的影響，可保證出力。
④自動化程度高，勞動強度低，操作簡單、方便，無需繁雜的操作程序。
⑤燃料適用性廣，不結(jié)渣，完全解決了生物質(zhì)燃料的易結(jié)渣問題。
⑥由于采用了氣固相分相燃燒技術(shù)，還具有如下優(yōu)點：
a從高溫裂解燃燒室送入了氣相燃燒室的揮發(fā)份大多是碳?xì)浠衔铮m合低過氧或欠氧燃燒，可達(dá)無黑煙燃燒及完全燃燒，可有效地抑制“熱力——NO”的產(chǎn)生。
b在高溫裂解過程中，處于缺氧狀態(tài)，此過程可有效地制止燃料中氮轉(zhuǎn)化為有毒的氮氧化物。
環(huán)境影響分析
生物質(zhì)燃料燃燒污染物排放主要為少量的大氣污染物及可綜合利用的固體廢棄物。
（1）大氣污染物
生物質(zhì)燃料纖維素含量高，為70%左右；硫含量大大低于煤；燃料密度大，便于貯存和運輸；產(chǎn)品形狀規(guī)格多，利用范圍廣；熱值與中質(zhì)煤相當(dāng)，燃燒速度比煤快11%以上，燃燒充分、黑煙少、灰分低、環(huán)保衛(wèi)生；另在采取配套的脫硫除塵裝置后，大氣污染物排放種類少、濃度低。根據(jù)河南德潤鍋爐有限公司對生物質(zhì)固體成型燃料專用鍋爐的研究：生物質(zhì)燃料燃燒后可實現(xiàn)CO2零排放，NOx微量排放，SO2排放量低于33.6mg/m3，煙塵排放量低于46mg/m3。新建使用生物質(zhì)燃料鍋爐大氣污染物排放控制指標(biāo)執(zhí)行《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13271-2001）中燃?xì)忮仩t的排放標(biāo)準(zhǔn)。查閱該標(biāo)準(zhǔn)可知，燃?xì)忮仩t排放標(biāo)準(zhǔn)為：SO2≤100mg/m3、煙塵≤100mg/m3。生物質(zhì)燃料鍋爐燃燒后大氣污染物排放濃度遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)。
（2）固體廢棄物
生物質(zhì)燃料鍋爐燃燒固體廢棄物主要為燃燒后的灰分，可以回收做鉀肥，資源綜合利用。
環(huán)境效益分析
生物質(zhì)燃料的環(huán)境效益主要體現(xiàn)在以下幾方面：
（1）生物質(zhì)燃料代替煤等常規(guī)能源，能減少大氣污染物的排放量，有效改善城鄉(xiāng)空氣環(huán)境質(zhì)量。生物質(zhì)燃料中硫的含量不到煤炭的
其替代煤燃燒能有效地減少大氣中二氧化硫的排放量；由于生物質(zhì)在燃燒過程中排出的CO2與其生長過程中光合作用中所吸收的一樣多，所以從循環(huán)利用的角度看，生物質(zhì)燃燒對空氣的CO2的凈排放為零。
（2）燃燒后的固體廢物可綜合利用
灰分可以回收做鉀肥，實現(xiàn)“秸稈——燃料——肥料”的有效循環(huán)。
（3）合理處理廢棄的農(nóng)作物，降低對環(huán)境的影響
僅秸稈而言，我國每年農(nóng)作物秸稈產(chǎn)重約為7.06億千噸，河南省每年達(dá)7000萬千噸，占全國的1/10。若秸稈等廢棄的農(nóng)作物自然腐爛，將產(chǎn)生大量的甲烷，通常認(rèn)為甲烷氣體的溫室效應(yīng)是二氧化碳的21倍。將廢棄的農(nóng)作物做成燃料，既變廢為寶，節(jié)約資源，又可減排溫室氣體，保護(hù)環(huán)境。
國家鼓勵這樣的環(huán)保企業(yè)發(fā)展，因為它很好滴實現(xiàn)了變廢為寶、就地取材、就地生產(chǎn)，并具備節(jié)能、環(huán)保等多種功效特點。目前我國還存在著生物質(zhì)燃料生產(chǎn)的工藝等問題制約著我國可持續(xù)經(jīng)濟的發(fā)展。對緩解我國能源緊張和環(huán)境污染具有重大意義，因此這個行業(yè)的發(fā)展還是有很大空間的。 |
