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生物質燃燒機工作原理及技術優(yōu)勢

一、生物質燃燒機基本工作原理：

    生物質燃燒機指一種生物質半氣化自動控制燃燒機�；竟ぷ髟硎牵荷镔|顆粒燃料經自動上料系統(tǒng)進入高溫裂解半氣化燃燒室，而氣化劑則從爐子的下部供入，在高溫裂解氣化燃燒室中迅速發(fā)生高溫裂解反應產生高溫燃氣。該過程中產生“顯熱”和中間產物H2、CH4、CnHm、CO等可燃成份；通過燃氣噴嘴直接進入氧氣充足的高溫燃燒室完全燃燒，放出“潛熱”。生物質熱裂解（又稱熱解或裂解），通常是指在無氧環(huán)境下，生物質被加熱升溫引起分子分解產生焦炭、可冷凝液體和氣體產物的過程，是生物質能的一種重要利用形式。

二、生物質燃燒機特點：

    1、高效節(jié)能：以可再生生物質能源為燃料，使用成本低，比燃油（氣）降低30-60%的運行成本；

    2、熱效率高：沸騰式半氣化燃燒加切線旋流式配風設計，低溫分段燃燒，燃燒率達90%以上；

    3、穩(wěn)定可靠：微正壓運行，不發(fā)生回火和脫火現象；

    4、低碳環(huán)保：煙塵、硫氮排放低，二氧化碳零排放，符合GB13271煙塵排放的要求；

    5、操作簡單：采用自動給料，自動點火，操作簡單，工作量小。

三、生物質燃燒機適用范圍:

    適用電鍍廠烘道流水線、烘箱、鍋爐、壓鑄機、工業(yè)爐窯、干燥設備、家庭供暖、烘干設備等其他加熱設備的配套和節(jié)能改造。

四、生物質料燃料機具有以下優(yōu)點及有益效果：

    1、使用燃料：顆粒生物質燃料；

    2、燃燒完全效率高：沸騰式半氣化燃燒加切線旋流式配風設計，低溫分段燃燒，使得燃料及燃燒完全，燃燒效率可高達92%以上；

    3、燃燒完全、穩(wěn)定：設備在微壓狀態(tài)和正低壓運行下運行，不發(fā)生回火和脫火現象；

    4、熱負荷調節(jié)范圍寬：燃燒機熱負荷可在額定負荷的30%-120%范圍內快速調節(jié)，起動快，反應靈敏；

    5、無污染高效節(jié)能環(huán)保效益明顯：以可再生生物質能源為燃料，實現了能源的可持續(xù)利用。采用低溫分段燃燒技術、煙氣中氮的氧化物、二氧化硫、灰塵等排放低，等為最佳的替代品，生物質燃燒機所使用的顆粒燃料本身就屬于國家支持推廣的新型生物燃料，屬于節(jié)能環(huán)保的可再生資源，來源廣泛，經濟實惠。生物質燃燒機的結構設計使生物質燃料最大效率的氣化并完全燃燒，其運行成本是用電設備的四分之一，燃油及液化石油氣的三分之一、天然氣的二分之一；

    6、無焦油、廢水等各種廢棄物排放：采用高溫燃氣直接燃燒技術，焦油等以氣態(tài)的形式直接燃燒， 解決了生物質氣化焦油含量高的技術難題，避免了水洗焦油帶來的水質二次污染；

    7、操作簡單、維護方便：采用自動給料，自動點火，風力除灰，操作簡單，工作量小，單人值班即可；

    8、外型合理，投資省，運行費用低：外觀造型新穎，色澤明快、優(yōu)雅，整體布置緊湊，占地面積小，安裝方便，根據實際需要定做不同功率，不同外形規(guī)格。其次生物質燃燒結構設計合理，用于各種鍋爐時改造費用低。

    鍍廠烘道流水線、烘箱、鍋爐、壓鑄機、工業(yè)爐窯、干燥設備、烘干設備等其他加熱設備的配套和節(jié)能改造。

 生物質直接燃燒是指純燒生物質, 主要分為爐灶燃燒和鍋爐燃燒。傳統(tǒng)的爐灶燃燒方式燃燒效率極低, 熱效率只有10% ~ 18% , 即使是目前大力推廣的節(jié)柴灶, 其熱效率也只有20% ~ 25%。生物質鍋爐燃燒采用先進的燃燒技術, 把生物質作為鍋爐的燃料, 以提高生物質的利用效率, 適應于相對集中、大規(guī)模利用生物質資源。鍋爐按照燃燒方式的不同可分為層燃爐和流化床鍋爐等, 以下就生物質層燃和流化床燃燒作重點介紹。

       傳統(tǒng)的層燃技術是指生物質燃料鋪在爐排上形成層狀, 與一次配風相混合, 逐步地進行干燥、熱解、燃燒及還原過程, 可燃氣體與二次配風在爐排上方的空間充分混合燃燒。鍋爐形式主要采用鏈條爐和往復推飼爐排爐。生物質層燃技術被廣泛應用在農林業(yè)廢棄物的開發(fā)利用和城市生活垃圾焚燒等方面, 可適于燃燒含水率較高、顆粒尺寸變化較大的生物質燃料, 具有較低的投資和操作成本, 一般額定功率小于20MW。在丹麥, 開發(fā)了一種專門燃燒已經打捆秸稈的燃燒爐, 采用液壓式活塞將一大捆的秸稈通過輸送通道連續(xù)地輸送至水冷的移動爐排。由于秸稈的灰熔點較低, 通過水冷爐墻或煙氣循環(huán)的方式來控制燃燒室的溫度, 使其不超過900 e 

      丹麥ELSAM 公司出資改造的Benson型鍋爐采用兩段式加熱, 由4個并行的供料器供給物料, 秸稈、木屑可以在爐柵上充分燃燒, 并且在爐膛和管道內還設置有纖維過濾器以減輕煙氣中有害物質對設備的磨損和腐蝕。經實踐運行證明, 改造后的生物質鍋爐運行穩(wěn)定, 并取得了良好的社會和經濟效益。在我國, 已有許多研究單位根據所使用的生物質燃料的特性, 開發(fā)出了各種類型生物質層燃爐, 實際運行效果良好。他們針對所使用原料的燃燒特性不同, 對層燃爐的結構都進行了富有成效的優(yōu)化, 爐型結構包括雙燃燒室結構、閉式爐膛結構及其他結構, 這些均為我國生物質層燃爐的開發(fā)設計提供了寶貴的經驗。應當看到的是, 我國生物質層燃技術與國外相比, 仍存在較大的差距, 應當進一步加大研發(fā)力度, 開發(fā)出具有我國特色的先進的生物質層燃技術, 以增強我國在生物質燃燒技術領域的競爭力。

生物質顆粒燃料燃燒器主要構成：

典型的生物質顆粒燃料自動燃燒器一般由點火系統(tǒng)、配風系統(tǒng)、燃燒宅、清灰(排渣)系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)等幾部分組成，此外。還需配備料倉、進料系統(tǒng)和鍋爐才可正常運行。

1)進料系統(tǒng)。

進料系統(tǒng)是用來連接燃燒審和料倉的，一般采用具有結構緊湊、運行平穩(wěn)并且可控性好等優(yōu)點的螺旋輸送機構。

2)點火系統(tǒng)。

點火系統(tǒng)主要由點火棒或點火絲等機構組成。它是燃燒器的一個關鍵部件，直接決定燃燒器能否啟動。點火時由于生物質燃料處于一種不完會燃燒狀態(tài)，會排放出大蕈污染物，主要包含CO、C，H，、SO，等有害氣體，所以點火過程中的污染物放排培是衡量一臺顆粒燃燒器綜合性能的一項重要指標。

3)配風系統(tǒng)。

配風系統(tǒng)主要是一臺風機以及相應的控制器，風機會根據實際需要調整進風量，從而提高燃燒效率，以達到最佳的燃燒效果。

4)燃燒室。

燃燒室是燃燒器的核心工作部件，不同類型的燃燒室具有不同的形狀，常見的有圓筒形和方箱形。

5)清灰(排渣)系統(tǒng)。

生物質特別是秸稈類顆粒燃料燃燒時會結渣�；以粌H影響燃燒器的熱性能，甚至會危及燃燒器的安全f16-l。j，因此。工作時要利用排渣系統(tǒng)及時地將灰渣等排出去。

6)控制系統(tǒng)。

控制系統(tǒng)～般足由單片機或PLC等控制器(硬件)、火焰探測器等傳感器(硬件)和控制程序(軟件)組成，它是整個生物質顆粒燃燒器的大腦�？梢酝ㄟ^預先編制好的程序來控制各個工作系統(tǒng)的配合，也可以通過采集傳感器的實時信號來決定燃燒器的運行情況�？刂葡到y(tǒng)的好壞直接決定r燃燒器工作效果的優(yōu)劣。