生物质燃料成型

生物质燃烧过程可以分作:预热与干燥、挥发分析出燃烧及木炭形成、木炭(固定碳)燃烧等阶段;
C的燃烧,根据O2量的不同,会产生下列2种反应:
    C+ O2==CO2+408.86kJ
    2C+ O2==2CO+246.45kJ
当温度较高(超过700℃)时,生成的CO向外扩散,遇O2再燃烧:
    2CO+ O2==2CO2+570.87kJ
水煤气(生物质气化)反应:C+2H2O==CO2+2H2    C+2H2O==CO+H2    C+2H2==CH4
32、产生火焰的燃烧分为两个阶段:挥发分析出燃烧和固定碳燃烧,前者约占燃烧时间10%,后者占90%
生物质燃料在燃烧过程种的特点:
1)温度较低时挥发分分解即非常活跃,空气供应不足易造成黑烟或黄烟;
2)焦炭燃烧时,强通风会造成黑絮,降低燃烧效率;
3)焦炭燃烧受到灰分包裹,易有残碳遗留。
4)燃烧过程空气供给量变化较大,在炉灶中不易解决。
高密度的压缩成型生物质燃料,由于其压缩密实,限制了挥发分逸出速度,加之空气流通有一定的通道而且比较均匀,燃烧过程较为稳定,可以改善燃烧状态。
33、炕连灶的综合热效率
旧式柴灶的热效率一般只有12%左右;
炕连灶的综合热效率一般为45%左右。
34、省柴灶与节柴炉
1)省柴灶
a、设有灶箅与灰室;
b、设有可关的灶门;
c、燃料离锅底近,吊火高度小(12~16cm);
d、有拦火圈与回烟道;
e、增加灶体保温措施。
2)节柴炉
通过增加二次进风道,增设附炉膛等措施,炉子效率。
35ctp版材、旧式炕的改进
    一是改变炕洞的形式,让烟气在炕洞中迂回流动;
    二是尽可能减少支撑炕面的炕洞中砖的数量。
36、架空炕
37、节能地炕
    热效率65%~70%
38、锅炉燃用的生物质燃料
林业采伐的枝杈、不能成材的树木、木材加工和造纸厂废弃物、稻壳、蔗渣、农作物秸秆等。
39、燃用生物质锅炉的应用
1)奥地利Arbesthal集中供热系统;
2)巴西的锅炉燃用生物质发电;
3)美国宾夕法尼亚州Viking木材发电厂。
65、生物质成型原料主要有:锯末、木屑、稻壳、秸秆等纤维素类原料;
纤维素类生物质包含:纤维素、半纤维素、木质素(占植物体成分2/3以上)。
    纯纤维素程白,密度1.5~1.56g/cm3,比热0.32~0.33kJ/kg·K);
    半纤维素,穿插于纤维素和木质素之间,结构复杂,酸性、加热条件下能发生水解,产物为单糖;
    木质素,是一类以苯基丙烷为骨架,具有网状结构的无定形高分子化合物,不同植物木质素含量、组成不尽相同。木质素不易溶于水及任何有机溶剂,非晶体,没有熔点,70~110℃左右软化,黏合力增加,此;200~300 ℃时软化程度加剧,施加一定压力,无需黏结剂,即可得到与挤压模具形状一致的成型燃料。手术台
66、生物质成型的原理
    一般植物在10%左右以下含水率时,需施加较大的压力,使其非弹性或黏弹性的纤维分子之间相互缠绕、胶合,进而固化成型;
对于木质素等黏弹性组分含量较高的原料,若温度达到木质素的软化点,则可施加一定的压力,制备成型燃料;
    被粉碎的生物质粒子,在外力和黏结剂的作用下,重新组合成具有一定形状的生物质成型块。
67、压缩成型的工艺类型
根据主要工艺特征的差别,可划分为湿压成型、热压成型、炭化成型三种基本类型;
1)湿压成型
对路网湿压成型燃料块密度较低,设备简单,易操作,但部件磨损较快,烘干费用高,且多数产品燃烧性能较差。
2)热压成型
热压成型机械主要有:螺旋挤压成型机、机械(液压)驱动活塞式成型机,如图5-4、图5-
5
3)炭化成型工艺
        首先将生物质原料炭化或部分炭化,然后再加入一定量的黏结剂挤压成型;若不使用黏结剂,成型燃料容易破损、开裂;
68、生物质成型常用黏结剂
为了使成型块在运输储存和使用时不致破损、开裂,并具有良好的燃烧性能,理想的黏结剂必须能够保证成型块具有足够的强度和抗潮解性,并且在燃烧时不产生烟尘和异味,最好黏结剂本身也可以燃烧。
常用的黏结剂分无机、有机和纤维类三种;
无机的包括:水泥、黏土、水玻璃等(灰分增大,热值降低);
有机的包括:焦油、沥青、糖浆(30%)、树脂、淀粉(4%)等,有异味。
纤维类包括:废纸浆、水解木纤维等工业废弃物。
69、生物质压缩成型及炭化工艺类型
70、生物质压缩成型工艺流程
71、国内外常见的成型机技术主要包括三大类:
螺旋挤压技术、活塞冲压技术、压辊式成型技术;常用前2种。
72、成型生物质燃料的物理特性及燃烧性能
1)密度
硫铁矿制硫酸        提高几倍乃至几十倍,至1.1~1.4t/m3,形状规则,便于储存运输
2)热值:16300~20900kJ/kg
3)强度
轴向压缩最大破坏载荷可达几吨至十几吨,横向压缩最大破坏载荷为0.26~0.98t,与生物质原料相比,强度大幅提高。
4)吸湿性
无论哪种生物质成型燃料都不能直接和水接触,否则会很快膨胀、软化、松散。
5)燃烧性能
        a、成型燃料密度大,从而限制了挥发物的逸出速度,延长了挥发物的燃烧时间;
        b出水服务、成型燃料质地密实,炭燃烧更加完全充分;
        c、整个燃烧过程O2的供应趋于平衡,燃烧效率高,过程稳定;
73、影响生物质成型燃料制备的主要因素
  1)原料含水率
        过高则加热时产生大量水蒸气,造成表面开裂,严重时产生爆鸣;太低时因水分对木质素具有软化、塑化的作用,则生物质难以成型。
      原料含水率对成型的影响,一般在6~12%
  2)成型温度
      温度对不同物料成型的影响,木屑240~260℃,秸秆220~260 ℃;
3)原料种类
  4)原料粒度
粒径越小,形变越大,越有利于压缩,通常要求原料粒径小于5mm圆极化天线
5)成型压力与模具尺寸

本文发布于:2024-09-23 12:24:31,感谢您对本站的认可!

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