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生物質(zhì)固體成型燃料鍋爐燃燒環(huán)保分析

發(fā)布時(shí)間:2019-04-11

生物質(zhì)燃料生產(chǎn)的工藝、方法符合我國目前建設節約型社會(huì )要求和可持續發(fā)展的國策,具有突出的社會(huì )效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益,有很好的實(shí)用性和推廣價(jià)值,對緩解我國能源緊張和環(huán)境污染具有重大意義,有著(zhù)廣泛的市場(chǎng)前景和應用空間。

我國能源生產(chǎn)結構中煤炭比例始終在67%及以上,煤炭是我國能源的主體。目前,我國已探明煤炭可采儲量約1145億噸,年消耗燃煤12億~15億噸,其中大多數直接作為燃料被消耗掉,以煤炭為主的中國能源結構可開(kāi)采煤炭?jì)α考s能使用150年。另外,以煤為主的能源結構直接導致能源活動(dòng)對環(huán)境質(zhì)量和公眾健康造成了極大危害。

生物質(zhì)固體成型燃料簡(jiǎn)介

生物質(zhì)固體成型燃料(簡(jiǎn)稱(chēng)生物質(zhì)燃料,俗稱(chēng)秸稈煤)是利用新技術(shù)及專(zhuān)用設備將農作物秸稈、木屑、鋸末、花生殼、玉米芯、稻草、稻殼、麥秸麥糠、樹(shù)枝葉、干草等壓縮碳化成型的現代化清潔燃料,無(wú)任何添加劑和粘結劑。既可能解決農村的基本生活能源,也可以直接用于城市傳統的燃煤鍋爐設備上,可代替傳統的煤碳。其直徑一般為150px~200px,長(cháng)度為其直徑的4~5倍,破碎率小于2.0%,干基含水量小于15%,灰分含量小于1.5%,硫和氯含量一般均小于0.07%,氮含量小于0.5%。在河南省,生物質(zhì)燃料是政府重點(diǎn)扶持的新農村建設項目之一。

生物質(zhì)燃料專(zhuān)用鍋爐燃燒原理

生物質(zhì)燃料從上料機均勻進(jìn)入高溫裂解燃燒室,著(zhù)火后,燃料中的揮發(fā)份快速析出,火焰向內燃燒,在氣(固)相燃燒室內迅速形成高溫區,為連續穩定著(zhù)火創(chuàng )造了條件;高溫裂解燃燒室內的燃料在高溫缺氧的條件下不斷地快速分解為可燃氣體,并送往氣相燃燒室內進(jìn)******相燃料;在氣相燃料的同時(shí),90%以上揮發(fā)份被裂解為炙熱燃料,由輸送系統輸送到固相燃燒室內進(jìn)行固相燃燒,完全燃燒后的灰渣排往渣池或灰坑;在輸送過(guò)程中,小顆粒燃料和未燃盡的微粒在風(fēng)動(dòng)的作用下于氣(固)相燃燒室內燃燒;從多個(gè)配氧處可按比例自動(dòng)調配、補充所需量的氧氣,為爐膛出口的燃燒助燃,完全燃燒后的高溫煙氣通往鍋爐受熱面被吸收后,再經(jīng)除塵后排往大氣。

生物質(zhì)燃燒燃燒的特點(diǎn)

可迅速形成高溫區,穩定地維持層燃、氣化燃燒及懸浮燃燒狀態(tài),煙氣在高溫爐膛內停留時(shí)間長(cháng),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。

與之配套的鍋爐,煙塵排放原始濃度低,可不用煙囪。

燃料燃燒連續,工況穩定,不受添加燃料和捅火的影響,可保證出力。

自動(dòng)化程度高,勞動(dòng)強度低,操作簡(jiǎn)單、方便,無(wú)需繁雜的操作程序。

燃料適用性廣,不結渣,完全解決了生物燃料的易結渣問(wèn)題。

可有效地抑制“熱力——NO”的產(chǎn)生;可有效地制止燃料中氮轉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)品形狀規格多,利用范圍廣;熱值與中質(zhì)煤相當,燃燒速度比煤快11%以上,燃燒充分、黑煙少、灰分低、環(huán)保衛生;另在采取配套的脫硫除塵裝置后,大氣污染物排放種類(lèi)少、濃底低。根據河南德潤鍋爐有限公司對生物質(zhì)固體成型燃料專(zhuān)用鍋爐的研究;生物質(zhì)燃料燃燒后可實(shí)現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執行《鍋爐大氣污染物排放標準》(GB13271-2001)中燃氣鍋爐的排放標準。查閱該標準可知,燃氣鍋爐排放標準為: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低于國家標準。

(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)燃料代替煤等常規能源,能減少大氣污染物的排放量,有效改善城鄉空氣環(huán)境質(zhì)量。生物質(zhì)燃料中硫的含量不到煤炭的1/10,其替代煤燃燒能有效地減少大敢吐氧化硫的排放量;由于生物質(zhì)在燃燒過(guò)程中排出的CO2與其生長(cháng)過(guò)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。煤炭與生物固定燃料的污染物燃燒排放比較見(jiàn)下表。

燃燒后的固定廢物可綜合利用?;曳挚梢曰厥兆鲡浄?,實(shí)現“秸稈——燃料——肥料”的有效循環(huán)。

合理處理廢棄的農作物,降低對環(huán)境的影響。僅秸稈而言,我國每年農作物秸稈產(chǎn)重約為7.06億千噸,河南省每年達7000萬(wàn)千噸,占全國的1/10。若秸稈等廢棄的農作物自然腐爛,將產(chǎn)生大量的甲烷,通常認為甲烷氣體的溫室效應是二氧化碳的21倍。將廢棄的農作物做成燃料,既變廢為寶,節約資源,又可減排溫室氣體,保護環(huán)境。

生物質(zhì)燃料生產(chǎn)的工藝、方法符合我國目前建設節約型社會(huì )要求和可持續發(fā)展的國策,具有突出的社會(huì )效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益,有很好的實(shí)用性和推廣價(jià)值,對緩解我國能源緊張和環(huán)境污染具有重大意義,有著(zhù)廣泛的市場(chǎng)前景和應用空間。




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