木屑顆粒機生產的生物質壓縮成型燃料多應用在林業資源比較豐富的地區、農作物秸稈資源量大的區域、木材加工業和生產活性炭行業等。它主要用于供熱,包括區域供熱、小型熱水鍋爐(功率為0.5~4MW)和家用采暖爐及壁爐(功率為1.0~25kW),為家庭用戶提供生活熱水和室內取暖。圖2-11為以生物質顆粒燃料和塊狀燃料為燃料的鍋爐這種鍋爐不僅節能(熱效率達93%),還可用木材、煤等作為燃料。
生物質壓縮成型燃料的燃燒過程近似于煤的燃燒過程,可分為干燥、揮發分析出及著火燃燒、焦炭著火燃燒過程。當燃料受熱時,燃料表面的水分首先蒸發出來,進行干燥;當溫度繼續升高,將發生熱解反應,使成型燃料中揮發分析出,揮發分析出后余下即焦炭;揮發分比焦炭易于著火,當溫度足夠高時,揮發分首先著火,形成離開顆粒一定距離的明亮火焰:當揮發分被燃盡時,焦炭開始燃燒,出現極短的藍色火焰。
相對與農作物秸桿,生物質壓縮成型燃料克服了下述的問題。
(1)農作物秸桿中的揮發分一般在76%~86%之間,約200℃時揮發分開始析出,如果此時無法提供足夠助燃空氣,則未燃盡的揮發分被氣流帶出,形成黑煙。而壓縮成型燃料由于致密均勻,限制了揮發分溢出速度,延長了燃燒時間,緩解了空氣供給矛盾。
(2)農作物秸桿在揮發分析出后為松散骨架,氣流運動使其解體,形成飛揚黑絮。而壓縮成型燃料剩余的炭結構緊密,形成藍色火焰包裹的焦炭。
目前,我國采用的生物質固化成型燃料的加工方法均為傳統生產方法,普遍存在著設備能耗過高、磨損嚴重和使用壽命短等問題。以生產顆粒狀燃料方法為例,它與現有的生產顆粒狀飼料的方法相似,即原料從設備環模內部加入。
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