小型生物質燃燒機的應用
我國經濟的快速發展,工業發展地區酸雨、細顆粒物煙霧大氣環境問題越來越突出,空氣污染問題成為各級政府不得不要解決的問題,工業鍋爐排放是空氣污染首當其充要解決的問題。關于淘汰小型燃煤鍋爐的有關規定
為更好搞好珠三角環境清潔,
廣東省環境保護廳2010年2月8日印發了:《廣東省珠江三角洲清潔空氣行動計劃的通知》,該通知對鍋爐使用方面的要求有:(1)2010年12月31日前淘汰4t/h燃煤鍋爐;(2)淘汰使用8年以上的10 t/h燃煤鍋爐。根據通知要求,珠江三角洲各區政府都下達了相關文件和整改通知,如佛山市南海區政府的鍋爐整改文件f南府辦[2011]313號)中明確指出,該區有10 t/h以下鍋爐1170臺,符合省環保廳淘汰的鍋爐有1125臺,要在2012年12月31日前淘汰,由區質監局負責停用鍋爐的監管工作。這些鍋爐停了后.工廠怎么辦?可改用燃燒其它燃料,但選用何種燃料即成本問題就是工廠考慮的首要問題。
2幾種燃燒物質成本比較
除佛山南海外,珠江三角洲‘帶的工廠,大多數都是使用4 t/h以下的燃煤鍋爐,這些鍋爐必須要淘汰,但是燃輕柴油鍋爐,燃天然氣鍋爐成本較高。圖1列了各種燃燒物料成本對比。從圖1的截圖表中可以出,燃油燃氣都比燃煤成本高許多,許多工廠承受不了,基于這些情況,廣東省環保廳也為工廠著急,考慮是否可以使用替代燃料,既能保證環保問題,又能解決工廠成本問題,因此廣東省環保廳向國家環保部提出請示報告,請示生物質燃料有關使用問題,得到環保部辦公廳的明確答復:環辦函[2009]797號,《關于生物質成型燃料有關問題的復函》指出,采用農林廢弁物(秸桿稻殼木屑樹枝等)為原料,通過專門設備在特定工藝條件下,加工制成的棒狀塊狀或顆粒狀等生物質成型燃料,可有效改善農林廢弁物的燃燒性能,其硫氮和灰份含量較低,在配套的專用燃燒設備(本文介紹的設備)上應用,可實現清潔高效燃燒,產生的二氧化硫氮氧化物和煙塵較少,不屬于高污染燃料。
3生物質成型燃料及其優勢
生物質成型燃料多為莖狀農作物花生殼樹皮鋸末末等廢棄物經過加I產生的塊狀燃料,其直徑一般為6~8 mm,長度為30~40mm,破碎率小于1.5%~2.O%,干基含水量小于10%~15%,灰分含量小于1.5%,硫含量和氯含量均小于0.07%,氮含量小于0.5%。廣東省有多家生產生物質成型燃料工廠,
河南省生物質成型燃料是政府重點扶持的新農村建設項目之‘。
生物質成型燃料具有明顯優勢:
(1)生物質成型燃料發熱量大,發熱量在3500~4000 kcal/kg。
(2)生物質成型燃料純度高,灰份水份含量較低,燃燒效率高達89%。
(3)生物質成型燃料含硫量低,減少鍋爐腐蝕,可延長鍋爐壽命,且燃燒產生的二氧化硫少,減少污染。
(4)生物質成型燃料清潔衛生,投料方便,減少工人強度。
(5)生物質成型燃料燃燒后灰碴極少,降低出碴費用。
(6)生物質成型燃料,規范生產,質量穩定。
(7)生物質成型燃料單價合理,規模生產,采購容易。
鍋爐使用生物質成型燃料與其它燃料比較,每年(每天按10小時,每月按30天,每年按10個月計算)運營成本比較見表l。
基于生物質成型燃料有較多優點,在廣東省環境保護廳廣東省質量技術監監督局2012年11月5日發布的《廣東省工業鍋爐污染整治實施方案》中,明確規定:在生物質成型燃料供應有保證,城市燃氣供應不能滿足時,生物質成型燃料可作為’種替代燃料。
4生物質燃燒機
燃燒輕柴油天然氣的燃燒機,國內用得較普遍的有意大利產的百得牌和德國產的達冠牌燃燒機,而生物質燃燒機是近幾年國內企業白行設計白行生產的產品,比如佛山市騰輝鍋爐爐制造有限
公司生產的生物質燃燒機就出口到非洲多個國家。
因生物質燃料充分燃燒需要的時間比油氣較長,所以生物質燃燒機要有‘個比較大的燃燒室,又因生物質燃料是顆粒狀,輸送比油氣較幽難,需要有送風送料裝置共同進行,才能能使物料輸送均勻,燃燒充分,同時燃燒室溫度比較高,內表面需要耐高溫材料保溫,外表面需要冷卻。因此生物質燃料燃饒機體積較大,如2T/H生物質燃燒機外形尺寸為(長X寬X而):3500X1600X1600。送到燃燒腔,防『卜物料堆積,使物料在爐排上均勻分布,充分燃燒.而且把燃燒的明火從出火口送到鍋爐本體中,達到加熱的目的。②風送到排灰腔,使風往上吹,有助物料燃燒.點火時也要用。③風送到料倉,使粒狀物料保持松散,容易下滑進料。排出的熱水要回收到熱水箱,重復利用。
4.1.2風冷卻生物質燃燒機
風冷卻生物質燃燒機結構如圖3所示,與水冷卻生物質燃燒機結構基本相同,只是燃燒室的水冷卻改為風冷卻,送風系統的部分風直接送到燃燒室的夾套中,風機功率要比水冷卻風機功率大些,從燃燒室夾套排出的熱風又重新引回爐鏜,增加火力熱量,減少熱量損失。
4.2生物質燃燒機應用
由于生物質燃料具有價格便宜,使用清潔,污染少,可以作為輕柴油,天然氣的替代產品,而且生物質燃料我國已規模生產,因此生物質燃燒機在我國中小企業仍具有‘定市場。特別在運行成本方面40萬元。還有在非洲,有+種樹的果,顆粒大小與我國的生物質燃料‘樣大,曬干后,直接用生物質燃燒機來燃燒產生蒸汽,也有1定市場。
生物質燃燒機價格,因為生物質燃燒機體積較大,重量大,耗材多,價格還相對較高,如2 t/h。
生物質燃燒機已系列化生產,規格有1 t/h、2 t/h、4t/h、6 t/h和10 t/h等型號。
4.1生物質燃燒機結構
生物質燃燒機因冷卻方法不同,可分為水冷卻和風冷卻結構。
4.1.1水冷卻生物質燃燒機
水冷卻生物質燃燒機結構如圖2所示。1一燃燒室;2一機架;3-進料系統;4一送風系統
水冷卻生物質燃燒機主要由燃燒室機架進料系統送風系統和電控系統組成。機架:4 t/h以下燃燒機為移動式。進料系統:物料放在料倉中,通過螺旋輸送機,把物料送到燃燒腔中進行燃燒,也可以根據不同用戶需要,配置螺旋上料機,把物料送到料倉。燃燒室:燃燒室主體體使用SU304材料制成夾套式水冷結構,夾套內裝有導流板。夾套內壁及頂部都裝有一層約80 mm的保溫材料。燃燒室下半部裝有爐排,上部分為生物質燃料燃燒腔,下半部為排灰腔。
送風系統:用鼓風機通過菅道把風送到設備的幾個部分,每,部
生物質燃燒機售價為3.5萬元/臺到4萬元/臺f2 t/h燃油燃氣燃燒機,意大利產百得牌1.8萬元/臺,德國產威索牌4萬元/臺),與油氣燃燒機比較還有點高。因此,對于生物質燃燒機,只有不斷完善其自身的質量,縮小其體積,減少重量降低價格,使外型更美觀,送料更穩定,才能更有競爭性。
以上對生物質燃燒機的介紹和簡單分析,由于技術水平有限,而且缺少參考資料,難免有不恰當和錯誤之處,請指正。