秸稈類生物質中Si含量較高,秸稈灰的變形溫度通常為750~1000℃,秸稈類顆粒燃料的灰分沉積速度一般都高于木質顆粒。因此,設計生物質顆粒燃燒器時要考慮清灰問題,此外,積灰中通常存在大量堿性成分和氯化物,會產生結垢、結渣等危害,結渣不僅影響燃燒設備的熱性能,甚至會危及燃燒設備的安全。
2、氯腐蝕
秸稈類生物質燃料中堿金屬、氯的含量比較高,在燃燒過程中Cl幾乎完全蒸發,形成HCl,Cl2和堿金屬氯化物。隨著煙氣溫度的降低,堿和堿金屬氯化物冷凝在飛灰顆;驌Q熱器表面上,與煙氣反應形成硫酸鹽,并釋放出氯化物。氯化物具有較強的氧化能力,加快高溫腐蝕速率和金屬損耗速率,降低傳熱效率,甚至會使局部傳熱表面喪失傳熱性能。因此,秸稈類顆粒燃料比木質顆粒燃料更易損壞設備,對設備的材質要求更嚴格,對燃燒設備的要求也更加的嚴格。
3、自動化程度低
目前國內的燃燒設備一般都采用人工或半自動進料系統,整套設備的自動化程度不高,不利于顆粒燃料的大規模推廣和應用。許多小型設備采用自然通風,因此常存在不完全燃燒產生的污染物排放量過高等問題。
4、建議
1)國外生物質固體成型燃料燃燒設備污染物排放量低、熱效率高、自動化程度高,已在供暖、發電等多個領域廣泛應用。我國生物質固體成型燃料燃燒設備目前正處于研究開發階段,存在積灰結渣嚴重、燃料適應性差、污染物排放高、自動化程度低等問題。
2)隨著我國生物質顆粒燃料需求量的大幅增加及成型技術的日益成熟,生物質顆粒燃料將占有越來越大的市場份額,因此,須加緊研究與之相配套的、適應我國國情的秸稈類顆粒燃料燃燒設備,并進一步推廣普及。
3)針對現有設備積灰結渣嚴重等問題,可借鑒國外先進的燃燒技術,對燃燒設備的關鍵部件進行結構優化,降低積灰結渣程度,提高燃料適應性。
4)應用先進的污染物控制技術,監控燃燒設備內部溫度、氣體濃度等變化,減少污染物排放,提高燃燒效率。
5)設計自動進料系統,利用自動控制器件對設備的熱量輸出進行控制,滿足用戶需求,提高設備的自動化程度。
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