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我國(guó)經(jīng)濟(jì)目前處于高速發(fā)展階段，國(guó)民經(jīng)濟(jì)正從粗放型向集約型轉(zhuǎn)變，能源緊缺和環(huán)境問題成為制約我國(guó)發(fā)展的重要問題，因此我們要走可持續(xù)發(fā)展道路。煤、石油、天然氣作為現(xiàn)階段的主要能源，同時(shí)也是寶貴的有機(jī)化工的原料，資源量日益減少；同時(shí)，我國(guó)的能源消費(fèi)方式也對(duì)資源造成了很大的浪費(fèi)。因此，改變我國(guó)能源生產(chǎn)和消費(fèi)方式，開發(fā)潔凈的可再生能源成為可持續(xù)發(fā)展的迫切需要，同創(chuàng)新能源生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒木屑秸稈顆粒機(jī)、秸稈壓塊機(jī)壓制的木屑生物質(zhì)顆粒燃料。 我國(guó)是—個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，僅農(nóng)作物秸稈每年就產(chǎn)生約7億t，相當(dāng)于標(biāo)煤3.1億t，其他生物質(zhì)能原料木屑、稻殼等同樣數(shù)量巨大，如此之大的資源除了一小部分用于畜牧外，其余的大部分以就地焚燒或堆放腐朽廢棄，既浪費(fèi)了資源，又污染了環(huán)境。農(nóng)業(yè)廢棄物作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)加工中的副產(chǎn)品，具有產(chǎn)量大、可再生特點(diǎn)，并且生物質(zhì)能燃料本身含硫量極低(不到煤的1/10)，秸稈、稻殼等生物質(zhì)能原料經(jīng)過深加工可制成具有較高的熱量、較大密度的顆粒燃料，燃燒產(chǎn)生的二氧化硫很少，是一種適合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的天然可再生清潔能源，可以用來替代燃煤、燃油等化石能源。因此，開發(fā)新型生物質(zhì)型煤鍋爐對(duì)于我國(guó)農(nóng)作物秸稈應(yīng)用具有重要意義。正是基于上述基礎(chǔ)，本文探討了通過生物質(zhì)氣化技術(shù)，改變直接燃燒生物質(zhì)的利用方式，以農(nóng)林剩余物為原料，經(jīng)粉碎、干燥、壓縮等工藝過程生產(chǎn)出不同規(guī)格、不同形狀的顆粒、塊狀或片狀等成型燃料，用于農(nóng)村生產(chǎn)、生活，城鎮(zhèn)集中供熱，工廠生產(chǎn)用能，電廠發(fā)電等領(lǐng)域，在提高廢棄生物質(zhì)能源品位的同時(shí)，提供一種節(jié)約常規(guī)能源、降低環(huán)境污染、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的思路。 1、生物質(zhì)型煤的優(yōu)勢(shì) 1.1生物質(zhì)型煤清潔燃燒機(jī)理 生物質(zhì)型煤是指煤中按一定比例加入可燃生物質(zhì)（如秸稈）和添加劑后壓制成型的產(chǎn)品。生物質(zhì)型煤層狀燃燒可以有效提高熱效率、減少污染物排放，是一種清潔能源。生物質(zhì)型煤清潔燃燒機(jī)理：一是起火溫度低、燃燒快，減少了高溫燃燒產(chǎn)生的氮氧化物；二是由于摻在煤粒中的生物質(zhì)著火點(diǎn)低，首先燃燒，使煤中的揮發(fā)分（煙）在低溫狀態(tài)一析出就完全燃燒，可實(shí)現(xiàn)無煙燃燒；三是在靜態(tài)燃燒過程中型煤不散，粉塵排放量極低；四是添加固硫劑后固硫效果好，固硫率可達(dá)50%～70%；五是生物質(zhì)燃燒后，在型煤中形成微孔，便于空氣進(jìn)入內(nèi)部助燃，燃燒效率高，灰渣殘?zhí)剂繕O低。 1.2生物質(zhì)型煤的主要特點(diǎn) 與礦物質(zhì)能源相比，生物質(zhì)成型燃料在燃用過程中對(duì)環(huán)境污染小，灰分、氮含量比煤低，燃燒時(shí)排放的氮氧化物和煙塵少；含硫量比煤少得多(煤一般為0.5%～1.5%，而生物質(zhì)一般少于0.2%)．燃用時(shí)產(chǎn)生很少的二氧化硫；二氧化碳零排放，對(duì)降低溫室效應(yīng)極為有利；揮發(fā)分高、碳活性高，易燃；燃燒后灰分少，可簡(jiǎn)化除灰塵設(shè)備；濕法成型生物質(zhì)型煤與原煤散燒，在同一臺(tái)鏈條鍋爐上的對(duì)比測(cè)試結(jié)果為：煙塵質(zhì)量濃度減少60.74%；SO2質(zhì)量濃度減少41.87%；正平衡熱效率提高6.1%；生物質(zhì)型煤節(jié)煤率8.12%；灰渣碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.00%。 此外，生物質(zhì)能源蘊(yùn)藏量大，來源廣，易取得，且可再生，可長(zhǎng)期、規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用?？稍偕茉粗校镔|(zhì)是唯一可以存儲(chǔ)運(yùn)輸?shù)哪茉?，便于加工轉(zhuǎn)換與連續(xù)使用。生物質(zhì)能成型技術(shù)的推廣應(yīng)用，有助于緩解能源短缺，保護(hù)大氣環(huán)境，促進(jìn)新農(nóng)村建設(shè)，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益明顯。 1.3生物質(zhì)型煤的燃燒特性 壓塊燃料密度大，使原料從松散物料到致密無間，從而限制了揮發(fā)物溢出速度，延長(zhǎng)了揮發(fā)物的燃燒時(shí)間，燃燒反應(yīng)大部分只在壓塊燃料的表面進(jìn)行，燃燒狀態(tài)屬于靜態(tài)滲透式擴(kuò)散燃燒，類似于煤的燃燒過程，生物質(zhì)成型燃料既保留了原生物質(zhì)所具有的易燃、無污染等優(yōu)良特性，又具有耐燒特點(diǎn)。因壓塊燃料質(zhì)地密實(shí)，能量聚集，在燃燒過程中揮發(fā)物溢出后剩余的炭結(jié)構(gòu)也相對(duì)緊密，在燃燒過程中可清楚地看到，藍(lán)色火焰裹著明亮的炭塊，爐溫大大提高，燃燒時(shí)間明顯延長(zhǎng)，整個(gè)燃燒過程的需氧量趨于平衡，燃燒過程比較穩(wěn)定。 容量大、體積小，容重為0.8t/m3~1.6t/m3，僅次于煤；熱效高、燃燒好：固化后燃燒熱值可達(dá)15 488.2 kj/kg—20930kj/kg，火力強(qiáng)旺；清潔衛(wèi)生、無污染：壓塊燃料在燃燒過程中可達(dá)零排放，不排渣、無煙、余氣無二氧化硫等有害氣體，不污染環(huán)境；生物質(zhì)資源巨大、普遍易取、可再生，壓塊燃料加工簡(jiǎn)單方便，是可貯運(yùn)銷售的可再生能源。 2、生物質(zhì)型煤鍋爐的應(yīng)用 生物質(zhì)氣化是容器內(nèi)生物質(zhì)在缺氧狀態(tài)下的燃燒反應(yīng)，通過生物質(zhì)氣化完成了能量從固態(tài)到氣態(tài)的轉(zhuǎn)換，生物質(zhì)的大部分能量轉(zhuǎn)化到氣體中。其反應(yīng)器的設(shè)計(jì)采用下吸式，可持續(xù)裝料。生物質(zhì)型煤鍋爐機(jī)組主體有兩部分組成，第一部分為氣化爐（包括上料機(jī)）；第二部分為燃?xì)鈨艋b置。燃?xì)鈨艋b置由3部分組成：一是燃?xì)饫鋮s及凈化器；二是機(jī)組動(dòng)力——水環(huán)真空泵，是機(jī)組內(nèi)氣水混合運(yùn)行的動(dòng)力；三是焦油分離器，也同時(shí)是氣水分離器。生物質(zhì)型煤鍋爐采用正、反雙向進(jìn)風(fēng)原理，燃燒層次分明，根據(jù)鍋爐實(shí)際使用情況一次加料可燃燒5h～8h．燃燒過程連續(xù)穩(wěn)定，加料不影響燃燒，保證供暖溫度穩(wěn)定。燃料在儲(chǔ)料倉預(yù)熱，干燥揮發(fā)，還原及氧化燃燒，可揮發(fā)分由逆進(jìn)風(fēng)帶領(lǐng)，進(jìn)入高溫燃燒室燃盡，使煙燃燒后成為火焰，不但不冒煙，而且效率得到提升，節(jié)煤30%，既節(jié)能又環(huán)保。自然通風(fēng)，無需動(dòng)力，不使用鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)，靜態(tài)燃燒，拒絕煙塵排人大氣。 生物質(zhì)型煤燃燒過程首先是受熱析出揮發(fā)分，揮發(fā)分包含烷烴、烯烴、煤氣等多種可燃?xì)怏w，揮發(fā)分析出后在爐膛內(nèi)與吹人爐膛的高溫二次風(fēng)混合高速旋轉(zhuǎn)燃燒，二次風(fēng)中富含的氧氣與可燃?xì)怏w充分混合，避免了燃燒過程可能產(chǎn)生的局部缺氧或局部空氣過剩等不利燃燒的現(xiàn)象，使得爐膛內(nèi)燃燒強(qiáng)度大，燃燒均勻可靠。 爐膛上部設(shè)置的爐拱由絕熱材料砌筑而成，可以有效地將火焰中攜帶的飛灰阻擋，使其失去速度，沉降到爐膛內(nèi)，煙氣本身的旋轉(zhuǎn)也有利于飛灰與煙氣分離，從而達(dá)到鍋爐本身的降塵效果，減小了鍋爐排放煙氣中粉塵的污染。 3、結(jié)語 生物質(zhì)型煤直接投入鍋爐燃燒，不加任何添加劑，無需另行處理，操作簡(jiǎn)單，氣化燃燒過程可使生物質(zhì)能顆粒中可燃成分燃燒完全，具有較高的燃燒效率；消煙除塵效果顯著，煙氣黑度小于林格曼一級(jí)，煙塵排放質(zhì)量濃度小于8 mg/m3，S02排放質(zhì)量濃度小于0.5 mg/m3，符合國(guó)家環(huán)保一類區(qū)II時(shí)段標(biāo)準(zhǔn)；燃燒利用率高，鍋爐熱效率80%以上，有效節(jié)約能源；鍋爐燃用可再生能源替代化石能源，燃燒It生物質(zhì)能顆粒可替代二類煙煤0.8 t左右，替代柴油0.35 t左右，大大降低了化石能源燃燒造成的C0：排放；廢物的循環(huán)利用符合經(jīng)濟(jì)規(guī)律，生物質(zhì)型煤燃燒后形成的灰分是優(yōu)良的天然鉀肥，回收后退回給農(nóng)田符合生態(tài)要求，有很好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。 生物質(zhì)作為一種儲(chǔ)量豐富的可再生能源，利用氣化技術(shù)轉(zhuǎn)化為清潔能源，其S02排放量只相當(dāng)于煤的1/10NO排放量?jī)H為煤的1/5左右，燃燒過程中基本達(dá)到了C02的零排放，減少了空氣污染，保護(hù)了環(huán)境，同時(shí)也為農(nóng)林廢棄物的規(guī)?；锰峁┝擞猛?，實(shí)現(xiàn)了資源的節(jié)約化利用，讓天更藍(lán)，家更美，世界可持續(xù)。對(duì)農(nóng)民來說，生物質(zhì)資源的收集和運(yùn)輸，增加了直接就業(yè)的機(jī)會(huì)，而秸稈等生物質(zhì)原料收購能增加農(nóng)民的收入，實(shí)現(xiàn)了變廢為寶，而且生物質(zhì)氣化產(chǎn)生的氣體和電力使用戶能有效地降低生活能源支出以及享受到綠色電力的效益，擴(kuò)大了清潔便利能源利用的可得性。因此，本項(xiàng)目的探討，為進(jìn)一步研究生物質(zhì)低碳節(jié)能鍋爐、爐具提供了有意義的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，同時(shí)也為今后深入探討節(jié)能和環(huán)保等科研項(xiàng)目提供了一種積極的思路。