劉方中
(哈爾濱哈鍋鍋爐容器工程有限責(zé)任公司,哈爾濱150066)
摘要:從鍋爐運(yùn)用生物質(zhì)能的優(yōu)勢(shì)入手,對(duì)鍋爐生物質(zhì)燃料進(jìn)行了分析,并進(jìn)一步對(duì)生物質(zhì)鍋爐的熱效率進(jìn)行了具體的闡述。
1鍋爐運(yùn)用生物質(zhì)能的優(yōu)勢(shì)
生物質(zhì)能是蘊(yùn)藏在植物動(dòng)物和微生物等可以生長(zhǎng)的有機(jī)物中的一種清潔能源,其作為煤、石油和天然氣以外的第四大能源,完全符合清潔能源的要求,同時(shí)生物質(zhì)能還可以循環(huán)利用,而且可以實(shí)現(xiàn)環(huán)保的目的。生物質(zhì)能的來(lái)源較為廣泛,我國(guó)每年都會(huì)有大批量的動(dòng)植物類(lèi)的廢棄物需要處理,特別是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的秸稈,每年我國(guó)都有大量的農(nóng)作物秸稈被焚燒,不僅給環(huán)境帶來(lái)污染,而且導(dǎo)致資源的浪費(fèi)。利用秸稈中的生物質(zhì)能,可以有效的緩解當(dāng)前能源緊張的問(wèn)題,而且用其代替鍋爐長(zhǎng)期以來(lái)使用的常規(guī)燃料,降低鍋爐運(yùn)行中給環(huán)境帶來(lái)的污染。
2鍋爐生物質(zhì)燃料的分析
2.1生物質(zhì)燃料的成分
生物質(zhì)能燃燒后,其產(chǎn)物基本上是水和二氧化碳,不會(huì)對(duì)環(huán)境帶來(lái)什么影響,可以說(shuō)其是一種環(huán)境友好型清潔能源。生物質(zhì)能不僅具有可再生性,而且具有非常好的應(yīng)用價(jià)值。通過(guò)對(duì)生物質(zhì)能的合理開(kāi)發(fā)和利用,可以有效的解決當(dāng)前能源緊張及環(huán)境污染問(wèn)題。生物質(zhì)燃料的成分主要以可燃質(zhì)、不可燃的無(wú)機(jī)礦物質(zhì)及水分所組成。生物質(zhì)能的來(lái)源較為廣泛,農(nóng)作物、秸稈、谷殼、薪柴、畜禽糞便和生活垃圾等,這些都可作為生物質(zhì)能源來(lái)源,其成分較為復(fù)雜。但由于其固定炭含量較低,氫含量較多,所以易于燃燒,具有較高的揮發(fā)成分,而且燃燒后所排放的二氧化硫和一氧化碳等有害氣體較少。
2.2生物質(zhì)燃料的加工成型
由于生物質(zhì)能主要來(lái)源于天然的植物莖、稈、葉、根和殼等,這些植物由于所占體積較大,而且密度較小,無(wú)論是運(yùn)輸還是燃燒都會(huì)有許多的不便利,而且還會(huì)導(dǎo)致大量資源被浪費(fèi)掉,同時(shí)所帶來(lái)的二次污染也較為嚴(yán)重。所以對(duì)于當(dāng)前的生物質(zhì)的形成,都會(huì)利用專業(yè)的設(shè)備對(duì)這些植物進(jìn)行處理。即對(duì)這些生物質(zhì)能類(lèi)來(lái)源的原始狀態(tài)進(jìn)行粉碎、干燥后,然后在一定溫度和壓力作用下將生物質(zhì)進(jìn)行有效的壓縮,從而使其形成一定的規(guī)則和形狀后,增加其密度,從而形成固體成形的燃料。通過(guò)專業(yè)設(shè)備對(duì)生物質(zhì)燃料的原始形態(tài)進(jìn)行加工后,其結(jié)構(gòu)多以棒狀、塊狀和顆粒狀為主,其體積明顯縮小,能量密度大幅度增加,熱值增加,而且更易于運(yùn)輸和貯存。生物質(zhì)成型燃料在使用過(guò)程中,不僅其燃燒較為穩(wěn)定,燃燒時(shí)間較長(zhǎng),而且具有較高的利用效率,燃燒后煙氣中所含有的污染物較少,應(yīng)用生物質(zhì)燃料用于鍋爐運(yùn)行的燃料,不僅可以有效的提高燃料的熱值及改善燃燒的性能,而且可以有效的提高鍋爐燃燒的熱效率,降低對(duì)環(huán)境所帶來(lái)的污染。在我國(guó)今后的能源應(yīng)用中,生物質(zhì)能將成為主要的應(yīng)用能源。
3生物質(zhì)鍋爐的熱效率
A.相對(duì)于燃料煤來(lái)講,鍋爐利用生物質(zhì)作為燃料,雖然二者之間在熱值上沒(méi)有多大的差異,但生物質(zhì)顆粒用作燃料,不僅灰分較少,而且具有較高含量的揮發(fā)成分,所以與燃煤鍋爐相比,生物質(zhì)鍋爐燃燒速度較快,而且爐膛燃燒位置也相對(duì)靠前。
B.利用生物質(zhì)作為鍋爐的燃料,由于其燃燒產(chǎn)物中含碳量較高,但相對(duì)于燃煤鍋爐來(lái)講,其渣中的含碳量較少,生物質(zhì)燃料更易燃盡,所以其固體未完全燃燒的損失較小。
C.由于生物質(zhì)燃料中含硫量較低,而且在排煙中無(wú)二氧化硫排放,相對(duì)于燃煤鍋爐來(lái)講,其排煙溫度也較低,從而其排煙熱損失相對(duì)較小,熱效率較高。
D.相同條件下,燃生物質(zhì)鍋爐產(chǎn)生蒸汽多于燃煤鍋爐,而且同燃煤鍋爐相比,其熱效率也相對(duì)較高,所以在鍋爐燃料選擇上,完全可能利用生物質(zhì)顆粒替代煤,這不僅有利于降低對(duì)環(huán)境的污染,而且還可以確保鍋爐熱效率的提升。
4結(jié)語(yǔ)
近年來(lái),我國(guó)環(huán)境污染不斷加劇,各個(gè)城市霧霾已成為我們生活中的一部分,給人們的身體健康及生活環(huán)境帶來(lái)較大的影響。導(dǎo)致環(huán)境惡化的主要污染源來(lái)自于工業(yè)鍋爐,由于工業(yè)鍋爐對(duì)煤消耗量較大,所以其對(duì)環(huán)境所帶來(lái)的破壞也十分嚴(yán)重,對(duì)能源的需求量也較大。所以在當(dāng)前工業(yè)鍋爐發(fā)展過(guò)程中,如何利用清潔能源來(lái)代替燃煤已成為非常重要的一項(xiàng)課題。生物質(zhì)燃料的出現(xiàn)有效的解決了這一問(wèn)題,這是一種可再生的清潔能源,無(wú)論是從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)性還是環(huán)境保護(hù)方面通過(guò)生物質(zhì)燃料的應(yīng)用都具有十分好的效益。由于當(dāng)前生物質(zhì)燃料在我國(guó)還處于起步階段,在許多方面還存在著不足之處,而且在技術(shù)上還較為欠缺,在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中還無(wú)法與常規(guī)燃料相比,所以需要加大科研力度,努力提高生物質(zhì)燃料的技術(shù)水平,開(kāi)發(fā)出具有高效性及經(jīng)濟(jì)性的生物質(zhì)燃料,這對(duì)于我國(guó)生物質(zhì)鍋爐的推廣和使用將起到極為重要的作用,也為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。
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