社會(huì)其它相關(guān)論文-不同形態(tài)生物質(zhì)燃燒技術(shù)現(xiàn)狀和展望.doc

社會(huì)其它相關(guān)論文-不同形態(tài)生物質(zhì)燃燒技術(shù)現(xiàn)狀和展望摘要：介紹了生物質(zhì)燃料燃燒特性，生物質(zhì)成型燃料、生物質(zhì)草捆、生物質(zhì)粉體和生物質(zhì)燃?xì)膺@幾種不同形態(tài)生物質(zhì)燃燒技術(shù)的現(xiàn)狀，分析了生物質(zhì)燃燒過(guò)程中的沉積腐蝕問(wèn)題，并展望了生物質(zhì)燃燒技術(shù)的發(fā)展方向。關(guān)鍵詞：生物質(zhì)；秸稈；燃燒技術(shù)；現(xiàn)狀；展望CurrentsituationandprospectofcombustiontechnologiesfordifferentformsofbiomassLiuShengyong,LiuXiaoer,WangSen(KeyLaboratoryofRenewableEnergyofMinistryofAgriculture,ElectricalandMechanical?EngineeringCollege,HenanAgriculturalUniversity,Zhengzhou,450002,China)Abstract：Inthispaper，thecharacteristicsofbiomassfuels，andcurrentsituationofcombustiontechnologiesforbiomassbriquette，biomassbale，biomasspowderandbiomassgaswereintroduced.Theproblemofdepositandcorrosionduringbiomasscombustionwasanalyzed.Atlast，theprospectforthedevelopmenttrendofbiomasscombustiontechnologieswasforecasted.Keywords：biomass；straw；combustiontechnologies；currentsituation；prospect0引言生物質(zhì)能與化石能源相比，具有可再生和低污染的優(yōu)勢(shì)，因此受到全世界普遍的重視，并已成為新能源的發(fā)展方向之一。生物質(zhì)能主要通過(guò)直接燃燒、氣化、液化和厭氧發(fā)酵加以利用。生物質(zhì)因具有揮發(fā)分高、炭活性高、N和S含量低，灰分低，生命周期內(nèi)燃燒過(guò)程CO2零排放等特點(diǎn)，特別適合燃燒轉(zhuǎn)化利用，是一種優(yōu)質(zhì)燃料1。生物質(zhì)燃燒技術(shù)按其形態(tài)的不同可分為生物質(zhì)成型燃料的燃燒技術(shù)、生物質(zhì)捆燒技術(shù)、生物質(zhì)粉體燃燒技術(shù)和生物質(zhì)燃?xì)馊紵夹g(shù)等，就中國(guó)的基本國(guó)情和生物質(zhì)利用水平而言，生物質(zhì)燃燒技術(shù)無(wú)疑是最簡(jiǎn)便可行的高效利用生物質(zhì)資源的方式之一。1生物質(zhì)燃料的燃燒特性生物質(zhì)作為燃料與煤相比有許多差別，其差別列于表1中。由表1可看出，生物質(zhì)的揮發(fā)分遠(yuǎn)高于煤，灰分和含碳量遠(yuǎn)小于煤，其熱值小于煤，生物質(zhì)這種燃料特點(diǎn)就決定了它的燃燒具有一定的特性。表1生物質(zhì)燃料與煤的成分區(qū)別燃料種類C/%O/%H/%S/%A/%V/%密度/t.m-3生物質(zhì)燃料38503044560.100.2041465700.470.64煤炭5590320?350.400.605257380.801.00生物質(zhì)燃料的燃燒過(guò)程主要分為揮發(fā)分的析出、燃燒和殘余焦炭的燃燒、燃盡兩個(gè)獨(dú)立階段2，其燃燒過(guò)程的特點(diǎn)是：（1）生物質(zhì)水分含量較多，燃燒需要較高的干燥溫度和較長(zhǎng)的干燥時(shí)問(wèn)，產(chǎn)生的煙氣體積較大，排煙熱損失較高；（2）生物質(zhì)燃料的密度小，結(jié)構(gòu)比較松散，迎風(fēng)面積大，容易被吹起，懸浮燃燒的比例較大；（3）由于生物質(zhì)發(fā)熱量低，爐內(nèi)溫度場(chǎng)偏低，組織穩(wěn)定的燃燒比較困難；（4）由于生物質(zhì)揮發(fā)份含量高，燃料著火溫度較低，一般在250350溫度下?lián)]發(fā)分就大量析出并開(kāi)始劇烈燃燒，此時(shí)若空氣供應(yīng)量不足，將會(huì)增大燃料的不完全燃燒損失；（5）揮發(fā)分析出燃盡后，受到灰燼包裹和空氣滲透困難的影響，焦炭顆粒燃燒速度緩慢、燃盡困難，如不采取適當(dāng)?shù)谋匾胧?，將?huì)導(dǎo)致灰燼中殘留較多的余碳，增大機(jī)械不完全燃燒損失。由此可見(jiàn)，生物質(zhì)燃燒設(shè)備的設(shè)計(jì)和運(yùn)行方式的選擇應(yīng)從不同種類生物質(zhì)的燃燒特性出發(fā)，才能保證生物質(zhì)燃燒設(shè)備運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和可靠性，提高生物質(zhì)開(kāi)發(fā)利用的效率。2不同形態(tài)生物質(zhì)燃燒技術(shù)2.1生物質(zhì)成型燃料燃燒技術(shù)生物質(zhì)成型燃料是將秸稈、稻殼、鋸末、木屑等生物質(zhì)廢棄物，用機(jī)械加壓的方法，使原來(lái)松散、無(wú)定形的原料壓縮成具有一定形狀、密度較大的固體成型燃料，其具有體積小、密度大、儲(chǔ)運(yùn)方便；燃燒穩(wěn)定、周期長(zhǎng)；燃燒效率高；灰渣及煙氣中污染物含量小等優(yōu)點(diǎn)。美國(guó)在20世紀(jì)30年代就開(kāi)始研究壓縮成型燃料技術(shù)及燃燒技術(shù)，并研制了螺旋壓縮機(jī)及相應(yīng)的燃燒設(shè)備3；日本在20世紀(jì)30年代開(kāi)始研究機(jī)械活塞式成型技術(shù)處理木材廢棄物，1954年研制成棒狀燃料成型機(jī)及相關(guān)的燃燒設(shè)備；70年代后期，西歐許多國(guó)家如芬蘭、比利時(shí)、法國(guó)、德國(guó)、意大利等國(guó)家也開(kāi)始重視壓縮成型技術(shù)及燃燒技術(shù)的研究，各國(guó)先后有了各類成型機(jī)及配套的燃燒設(shè)備；20世紀(jì)80年代，亞洲除日本外，泰國(guó)、印度、菲律賓、韓國(guó)、馬來(lái)西亞已建了不少固化、碳化專業(yè)生產(chǎn)廠，并已研制出相關(guān)的燃燒設(shè)備。到20世紀(jì)90年代，日本、美國(guó)及歐洲一些國(guó)家生物質(zhì)成型燃料燃燒設(shè)備已經(jīng)定型，并形成了產(chǎn)業(yè)化，在加熱、供暖、干燥、發(fā)電等領(lǐng)域已普遍推廣應(yīng)用。但國(guó)外的這些燃燒設(shè)備與中國(guó)相比，存在著價(jià)格高、使用燃料品種單一、易結(jié)渣、電耗高等缺點(diǎn)，不適合引進(jìn)中國(guó)。從20世紀(jì)80年代引進(jìn)螺旋推進(jìn)式秸稈成型機(jī)，中國(guó)生物質(zhì)壓縮成型技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)已有二十多年的歷史。到目前為止，中國(guó)已研制出機(jī)械沖壓成型機(jī)、活塞式成型機(jī)、液壓式成型機(jī)、輥壓式成型機(jī)等多種成型機(jī)械。但是，相應(yīng)的專用生物質(zhì)成型燃料燃燒設(shè)備的研制還很少。一些單位為燃用生物質(zhì)成型燃料，在未弄清生物質(zhì)成型燃料燃燒特性的情況下，盲目把原有的燃煤燃燒設(shè)備改為生物質(zhì)成型燃料燃燒設(shè)備。改造后的燃燒設(shè)備仍存在著空氣流動(dòng)場(chǎng)分布、爐膛溫度場(chǎng)分布、濃度場(chǎng)分布、過(guò)量空氣系數(shù)大小、受熱面布置等不合理現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了生物質(zhì)成型燃料燃燒正常速度與正常狀況4，5，致使改造后的燃燒設(shè)備存在著熱效率低，排煙中的污染物含量高，易結(jié)渣等問(wèn)題6，7。2003年河南農(nóng)業(yè)大學(xué)8提出了生物質(zhì)成型燃料燃燒的理論，研制出一臺(tái)雙層爐排生物質(zhì)成