生物質(zhì)能源是人類(lèi)賴(lài)以生存的重要能源。在17世紀(jì)末期大規(guī)模使用煤炭以前，生物質(zhì)能就已作為主要的能源。隨著生物質(zhì)成型顆粒燃料技術(shù)的發(fā)展，成型燃料也成為世界范圍內(nèi)解決生物質(zhì)高效、潔凈化利用的一個(gè)有效途徑。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。利用生物質(zhì)成型燃料替代礦物燃料，實(shí)現(xiàn)C02零排放，降低大氣中的NOX、S02含量，對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境、發(fā)展社會(huì)經(jīng)濟(jì)、實(shí)施能源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略有著重大的現(xiàn)實(shí)意義。據(jù)有關(guān)專(zhuān)家預(yù)測(cè)，生物質(zhì)能極有可能成為未來(lái)持續(xù)能源系統(tǒng)的組成部分。但是，由于結(jié)渣等因素，生物質(zhì)成型燃料燃燒技術(shù)沒(méi)有廣泛推廣與發(fā)展。結(jié)渣不僅會(huì)對(duì)燃燒設(shè)備的熱性能造成影響，而且危及燃燒設(shè)備安全性。因此在燃燒設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮燃料的結(jié)渣特性，進(jìn)而才能對(duì)爐膛尺寸、受熱面布置以及吹灰系統(tǒng)進(jìn)行選擇和布置。這些問(wèn)題解決得比較合理，這對(duì)確保機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行也是至關(guān)重要的，所以探尋生物質(zhì)結(jié)渣的規(guī)律及影響因素也就顯得非常必要。因此，作者對(duì)現(xiàn)代生物質(zhì)成型燃料中比較具有代表性的木屑成型燃料的結(jié)渣特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。
1、儀器與方法
1.1原料
    實(shí)驗(yàn)原料于2007年1月12日取自河南省高校科技園區(qū)2號(hào)溫室鍋爐房?jī)?nèi)成型木屑灰，成型木屑為混合型。
1.2實(shí)驗(yàn)儀器
    IRIS等離子體發(fā)射光譜儀、粉碎機(jī)、烘干箱、電子天平、馬氟爐、灰熔點(diǎn)測(cè)試儀、IRT-2000A手持式快速紅外測(cè)溫儀。
1.3實(shí)驗(yàn)方法
    根據(jù)CB/T 1572 - 2001燃料的結(jié)渣性測(cè)定方法和GB/T 476 - 2001燃料灰渣成分分析方法對(duì)生物質(zhì)木屑成型燃料進(jìn)行結(jié)渣性能評(píng)價(jià)與分析。
2、結(jié)果與分析
2.1木屑成型燃料熔融特征溫度與灰渣成分
    根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得木屑成型燃料的熔融特征溫度，木屑的變形溫度、軟化溫度、半球溫度和流動(dòng)溫度分別為1190、1 265、1 290和1320℃，均比無(wú)煙煤的低，其結(jié)渣傾向要比無(wú)煙煤高。
2.2灰熔融特征溫度評(píng)價(jià)結(jié)渣性能
    燃料在爐排燃燒時(shí)，氧化層或還原層內(nèi)局部溫度達(dá)到灰的軟化溫度，這時(shí)灰粒就會(huì)軟化形成一個(gè)較大共熔體，較大共熔體下落、冷卻而形成團(tuán)體大塊結(jié)附在水冷壁上造成結(jié)渣。灰熔融特征溫度是判別固態(tài)排渣層燃爐結(jié)渣傾向的重要指標(biāo)之一，根據(jù)木屑成型燃料的熔融特征溫度可以來(lái)預(yù)測(cè)木屑成型燃料的結(jié)渣傾向，富通新能源生產(chǎn)銷(xiāo)售木屑顆粒機(jī)、秸稈顆粒機(jī)等生物質(zhì)燃料成型機(jī)械設(shè)備，同時(shí)我們還大量銷(xiāo)售楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料。
2.3灰成分綜合比值預(yù)判斷結(jié)渣性能
2.4木屑成型燃料沾污性能評(píng)價(jià)
    燃料在燃燒過(guò)程中，燃料中高揮發(fā)物在高溫下?lián)]發(fā)后，凝結(jié)于對(duì)流受熱面上，繼續(xù)黏結(jié)灰粒形成的高溫黏結(jié)灰沉積，它的內(nèi)層往上是易熔的共熔物或金屬化合物包括灰粒黏結(jié)在對(duì)流受熱面上。由此可見(jiàn)，爐排上結(jié)渣和對(duì)流受熱面上的沾污只是各自不同的形成機(jī)理與區(qū)域，但它們之間很難分清，有時(shí)二者共存并相互影響。
3、結(jié)論
3.1通過(guò)測(cè)試得出了木屑成型燃料灰渣成分及熔融特征溫度，為木屑成型燃料燃燒結(jié)渣判斷提供了理論依據(jù)。木屑成型燃料的變形溫度為1190℃；軟化溫度為l265℃，按照常用的鍋爐結(jié)渣傾向的方法可得出這種燃料具有中等的結(jié)渣性。在實(shí)驗(yàn)和實(shí)際生產(chǎn)中，這種燃料的結(jié)渣率較低。
3.2對(duì)于相同木屑成型燃料采用不同判斷方法會(huì)得出相似結(jié)論，但判定方法之間存在著一定差別，根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出木屑成型燃料具有輕微結(jié)渣和沾污傾向，因此木屑成型燃料燃燒裝置可以采用固態(tài)排渣的方式。
3.3在設(shè)計(jì)生物質(zhì)成型燃料燃燒設(shè)備過(guò)程中，結(jié)合生物質(zhì)成型燃料的特性來(lái)考慮結(jié)渣對(duì)燃燒設(shè)備的不良影響，盡可能地避免和減少結(jié)渣，達(dá)到合理高效的利用生物質(zhì)燃料。

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