顆粒燃燒機

針對生物質燃料體積密度較小，結構比較鬆散等問題，在準備燃燒之前將秸稈壓縮成高密度成型燃料，特別是尺寸均一、流動性好的顆粒燃料，容易實現標準化和利用設備的自動化運行，並可大幅增加燃料的運輸半徑，改善原料儲存及清潔性能。

山東省科學院能源研究所在以秸稈顆粒為燃料的基礎上開發了生物質顆粒燃燒機技術和生物質顆粒熱水鍋爐採暖技術，實現了對生物質秸稈的最佳化利用，達到了很好的經濟和社會效益。

基本介紹

• 中文名：顆粒燃燒機
• 外文名：Particle combustion machine

背景

用生物質氣隨著全球石油能源危機的呼聲起來起高，石油價格也是步步高漲。

生物質

能源和環境問題已成為全球關注的焦點，隨著我國能源消耗的迅速增長，化石燃料的大量使用帶來了嚴重的環境污染和生態破壞，煤、石油、天然氣等常規能源經過了大規模的開採利用，資源量日益減少，我國普遍用作燃料的方式造成了很大的浪費，開發潔淨的可再生能源成為了可持續發展的迫切需要。可再生能源主要包括太陽能、水力、風力、地熱、潮汐及生物質能等等，其中，生物質能是人類利用最早的能源物質之一，是地球上唯一能夠連續生產、規模可控、可儲存、可運輸的全能性能源，資源量達，分布廣，開發潛力巨大，是一種重要的可再生能源，而利化技術能實現CO₂的歸零排放，節約常規能源，符合可持續發展的要求。

目前，中國生物質氣化產業主要有氣化發電、農村氣化供氣、生物質氣化燃氣工業鍋爐和窯爐套用等方面，由於工業鍋爐排放大量煙塵以及SO₂和NO_x等污染物，是中國大氣主要煤煙型污染源之一，其能源消耗和污染物排放均居全國工業行業第二，僅次於電站鍋爐，煤炭消耗量明顯高於鋼鐵、石化等高耗能工業行業，在中國“十二五”節能減排規劃的重點工程中，工業鍋爐、窯爐改造排在首位。而生物質氣化技術為工業鍋爐、窯爐的改造開闢了一條光明大道，在環保節能方面成效顯著。

污染物排放

特性分析

生物質燃燒特性

生物質燃料(秸稈、薪柴等)的燃燒是與空氣中氧發生反應並強烈放熱的化學反應。反應總效果是光合作用的逆過程，同時將化學能(被貯存的太陽能)轉換為熱能。本文主要關注秸稈、木材等農林業廢棄物、殘餘物的直接燃燒技術，而牛活垃圾以及工業固體廢棄物等的焚燒將不再涉及。另外，熱解、氣化、液化等生物質熱化學轉化過程中都不可避免的伴生燃燒過程，熱化學轉化產生氣、液、固態產物，以期提高燃燒過程的清潔程度和能源產品的可利用性。

生物質燃料

從工業分析的數據，生物質中揮發分含量較高，一般都在60%以上，而固定碳相對較低，因此揮發分的燃燒和燃盡對於生物質燃燒過程至關重要，否則就會嚴重影響燃燒效率，並出現冒黑煙以及污染物排放等問題。

生物質燃料燃燒中存在的問題

生物質燃料中氧含量一般在30一45%，明顯高於煤炭，這使得生物質燃料熱值低，但易於引燃，在燃燒時可相對減少空氣供給量，因此減少煙氣量。但熱值偏低，能量密度小，導致爐內溫度場偏低，不利於燃燒穩定和高效。生物質燃料一般體積密度較小，結構比較鬆散，這使得燃料易於燃燒和燃盡，但在配風較強情況下易出現懸浮燃燒和揚塵。

在生物質燃燒過程中，因生物質含有較多的氯和鹼性物質(尤其是農作物秸稈)，燃燒時易在受熱面上形成沉積腐蝕問題，即生物質在燃燒過程中，含有較多鹼金屬等礦物質成分的飛灰顆粒粘結在燃燒設備各部分受熱面上形成沉積，造成受熱面的珀污，繼而帶來受熱面的腐蝕問題。對於秸稈燃燒過程中在燃燒設備受熱面上形成的沉積腐蝕問題．在國外，尤其是已開發國家*如丹麥、美國等，由於這些國家對秸稈直接燃燒技術開發、利用較早，因此研究得較多。為防止沉積腐蝕問題的發生．可考慮對生物質燃料採用水洗的預處理方式*可有效去防生物質(秸稈)中的鹼金屬和氯。在生物質燃燒中加入石灰石、Al₂O₃、CaO、MgO、白雲土、高嶺土、硅藻土等添加劑，以抑制揮發物質釋放並阻礙灰渣形成。在受熱面上表面噴徐耐腐蝕材料及採用吹灰、刮板襖等機械方式也是可考慮的途徑。

鹼金屬

技術

以秸稈等農林業廢棄物顆粒為燃料．採用半氣化燃燒方式，有效地避免了秸稈顆粒在直接燃燒過程中的結渣等問題，並採用精確控制配風、進料、氣化和燃燒，實現在一體機內高效清潔燃燒。顆粒燃燒機直接輸出高溫火焰和煙氣，可直接配接鍋爐、工業窯爐等用能設備，市場廣泛。

鍋爐

生物質顆粒燃燒機使用優勢明顯，顆粒燃料原料來源廣泛，成本低；可替代現有的燃油燃氣燃燒器，節省能源成本；能量利用效率高、 污染物排放低；點火、 運行、出灰、火力調控等全自動操作；可解決農作物秸稈等直接燃燒效率低、易結渣等問題。

針對區域性採暖和供熱需求，採用玉米秸、棉稈、生木屑等顆粒燃料，通過專用的全自動顆粒燃燒機高效燃燒轉化為熱能，燃燒產熱在鍋爐中為循環水所吸收，用於校舍、辦公室、宿舍區和廠區等的採暖和熱水業等的採暖和熱水需求。