淺談生物質(zhì)燃燒之秸稈燃燒技術(shù)

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1、淺談生物質(zhì)燃燒之秸稈燃燒技術(shù)xxxxxxxxxxxxxxx首先我們必須了解什么是燃燒，“燃燒”首先指有強(qiáng)烈放熱和發(fā)光的化學(xué)反應(yīng)。固體、液體和氣體燃料氧化、類氧化、氮化、氯化、分解反應(yīng)、聯(lián)氨分解為氮和氫，以及代替反應(yīng)。其中有基態(tài)和激發(fā)態(tài)的自由基、原子、電子及離子出現(xiàn)，并伴有光輻射現(xiàn)象者，都可以稱為“燃燒”。燃燒可以產(chǎn)生火焰。無論氣體、液體還是固體燃料燃燒，都是流動、傳熱、傳質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)同時發(fā)生而又相互作用的綜合現(xiàn)象。燃燒對人類文明的發(fā)展貢獻(xiàn)卓著。燃燒不但可產(chǎn)生能源、電力與動力，而且是最廣泛、最有效而且最直接的能源取得方式。但是，未加

2、充分控制的不適當(dāng)燃燒，不僅造成能源的浪費(fèi)及環(huán)境污染，還會帶來重大災(zāi)害。因此，如何更有效的利用燃燒以產(chǎn)生能源，加強(qiáng)節(jié)約能源及防治燃燒所產(chǎn)生的污染問題，達(dá)到高效率、省能、低污染且安全之最終目的，實是現(xiàn)階段享受燃燒科技卓越貢獻(xiàn)之外，亟待解決的重要課題。在能源領(lǐng)域，提高燃燒效率是實現(xiàn)燃料最大化利用的最基本途徑。而且，先進(jìn)的燃燒技術(shù)亦能減少化石燃料燃燒時所放出的污染物。故在當(dāng)今世界，能源問題和環(huán)境保護(hù)問題日益突出的階段，先進(jìn)燃燒技術(shù)的大力推廣是大勢所趨。先進(jìn)的燃燒技術(shù)有很多，而且有不少是已經(jīng)應(yīng)用了，并且產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益，而我所關(guān)注

3、的是現(xiàn)階段還未充分發(fā)展的生物質(zhì)燃燒技術(shù)，我相信，人類為了生存，必須種植物，種植物就會有許多不能食用生物質(zhì)材料，這樣，生物質(zhì)燃燒的原材料就不是問題，而且能夠解決這些廢料的處理問題，一舉兩得，故生物質(zhì)燃燒技術(shù)是有很好的應(yīng)用前景的。首先介紹一下什么事生物質(zhì)。生物質(zhì)能是蘊(yùn)藏在生物質(zhì)中的能量，是綠色植物通過葉綠素將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能而貯存在生物質(zhì)內(nèi)部的能量。煤、石油和天然氣等化石能源也是由生物質(zhì)能轉(zhuǎn)變而來的。生物質(zhì)能是可再生能源，通常包括以下幾個方面：一是木材及森林工業(yè)廢棄物；二是農(nóng)業(yè)廢棄物；三是水生植物；四是油料植物；五是城市和工業(yè)有機(jī)廢

4、棄物；六是動物糞便。在世界能耗中，生物質(zhì)能約占14％，在不發(fā)達(dá)地區(qū)占60％以上。全世界約25億人的生活能源的90％以上是生物質(zhì)能。生物質(zhì)能的優(yōu)點(diǎn)是燃燒容易，污染少，灰分較低；缺點(diǎn)是熱值及熱效率低，體積大而不易運(yùn)輸。直接燃燒生物質(zhì)的熱效率僅為10％—30％。目前世界各國正逐步采用如下方法利用生物質(zhì)能：1．熱化學(xué)轉(zhuǎn)換法，獲得木炭、焦油和可燃?xì)怏w等品位高的能源產(chǎn)品，該方法又按其熱加工的方法不同，分為高溫干餾、熱解、生物質(zhì)液化等方法；2．生物化學(xué)轉(zhuǎn)換法，主要指生物質(zhì)在微生物的發(fā)酵作用下，生成沼氣、酒精等能源產(chǎn)品；3．利用油料植物所產(chǎn)生的生

5、物油；4．把生物質(zhì)壓制成成形狀燃料(如塊型、棒型燃料)，以便集中利用和提高熱效率。可見現(xiàn)在生物質(zhì)的原料最大的優(yōu)點(diǎn)即是可再生，而且相對容易獲得。我國是個人口大國和農(nóng)業(yè)大國，這樣必然導(dǎo)致我國能源的人均先天不足，但是現(xiàn)在我們對糧食的生產(chǎn)和供應(yīng)是沒有問題的，自然會產(chǎn)生大量可燃物，其中最多的就是秸稈這種農(nóng)作物的莖桿部分了，這樣對于我國的現(xiàn)狀，發(fā)展生物質(zhì)燃燒技術(shù)相當(dāng)大一部分就是針對秸稈的利用了。其實這個問題很早就有有識之士認(rèn)識到了，但是由于其種種技術(shù)未能達(dá)到實用的標(biāo)準(zhǔn)，故推廣的難度很大?！督斩捘茉蠢眉夹g(shù)》表1　生物質(zhì)燃料與煤的成分區(qū)別

6、燃料種類C/%O/%H/%S/%A/%V/%密度/t.m-3生物質(zhì)燃料38～5030～445～60.10～0.204～1465～700.47～0.64煤炭55～903～20?3～50.40～0.605～257～380.80～1.00農(nóng)作物秸稈燃燒時具有和其它生物質(zhì)燃料一樣的特點(diǎn)。（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的干燥時問，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；　?。?）由于生物質(zhì)發(fā)熱量低，爐內(nèi)溫度場偏低，組織穩(wěn)定的燃燒比較困難；

7、　?。?）由于生物質(zhì)揮發(fā)份含量高，燃料著火溫度較低，一般在250℃～350℃溫度下?lián)]發(fā)分就大量析出并開始劇烈燃燒，此時若空氣供應(yīng)量不足，將會增大燃料的不完全燃燒損失；　?。?）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?，將會?dǎo)致灰燼中殘留較多的余碳，增大機(jī)械不完全燃燒損失。秸稈自身也有1、秸稈來源雖廣泛，但是來源不統(tǒng)一，不是相對一致的品種，熱值有高有低，不便于充分發(fā)揮各個秸稈的燃燒潛能。2、秸稈中有雜質(zhì)，無法做到有效燃燒，對于燃燒室的要求較高，而且需要較復(fù)雜的污染處理

8、設(shè)備。3、在生物質(zhì)燃燒過程中，因生物質(zhì)含有較多的氯和堿性物質(zhì)（尤其是農(nóng)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(zhì)在燃燒過程中，含有較多堿金屬等礦物質(zhì)成分的飛灰顆粒粘結(jié)在燃燒設(shè)備各部分受熱面上形成沉積，造成受熱面的沾污，繼而帶來受熱面的