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生物质——煤混合燃烧的采暖炉性能试验研究 木屑颗粒机|秸秆颗粒机|秸秆压块机|木屑制粒机|生物质颗粒机|30码期期必中 / 14-05-08

1、综述
    在能源消耗逐渐增长,科学技术逐渐提高的情况下,世界各国都在寻找各种可利用的资源,生物质作为可再生能源,当然受到了各个国家的关注。同样,由于我国是农业大国,秸秆成型原料丰富,成型后的燃料具有体积小,密度大,储运方便;成型颗粒燃料致密,无碎末飞扬,使用方便、卫生;燃烧持续稳定、周期长;燃烧效率高;燃烧后,灰渣及烟气中污染物含量小,是清洁能源,有利于环境保护,因此生物质成型颗粒燃料是高效洁净能源,可替代矿物能源用于生产与生活领域,30码期期必中生产销售颗粒机秸秆颗粒机木屑颗粒机等生物质颗粒燃料成型机,同时我们还有大量的杨木木屑颗粒燃料与松木木屑颗粒燃料出售。
    由于农村居民的建筑特点不适宜集中供暖,单户的燃油、燃气炉又受到气源、油源及运行费用的限制,也很难推广,目前我国农村大部分取暖主要使用燃煤炉灶,通过炉壁与烟囱向室内供暖,这种炉灶纯粹是做饭用的炉子的一种简单改造,不仅热效率低,污染环境,还有可能造成煤气中毒。所以至今农村还没有其他供暖设施,为了取暖,还继续燃用简单的煤炉。
    根据以上情况,我们应该把农村所有与农村所需结合起来解决问题,利用农村大量的生物秸秆和基本成熟的生物质压缩成型技术,设计出针对农村使用的生物质——煤热风采暖炉,解决农民冬季采暖问题。
2、比较生物质和煤的特点
2.1生物质与煤的元素分析特点及发热量比较
    由表中可以看出,生物质的含水率总体上高于煤,生物质的挥发分普遍高,三种生物质的空气干燥基和干燥无灰基均在60%和80%左右,生物质的空气干燥基固定碳含量FCad随着煤的质量不同含量也不同,长焰煤为46. 08%,无烟煤为87.16%。生物质和煤的发热量受含水率和灰分含量的影响特别大,由表所示.生物质的发热量比煤低(14MJ/kg-20MJkg),煤的发热量较高(长焰煤为25.68 MJ/kg,无烟煤33. 26MJ/kg)。
2.2生物质与煤的灰分的比较
    煤中的灰分中主要S102,A12 03,Fez 03,Mg0和Ca0为主,占到煤灰总量的90%以上,其中又以Si02和A12 03占大多数达到75%以上,其他的像Naz0、K20生物质的灰分变化较大,不同的生物质灰分含量不同,生物质中碱金属氧化物、碱土金属氧化物等含量比煤大的多。
    传统的煤炉燃烧热值虽然高,但是煤炉燃烧后排放的气体对大气污染严重,而生物质型煤炉的热值小,灰分低,N,S的含量低,所以和煤共燃可以降低硫氧化物、氮氧化物以及烟尘的含量。同时,生物质燃烧过程中具有C02零排放的特点,对于缓解日益严重的“温室效应”有特殊的意义.鉴于此设计出生物质——煤成型块混合燃烧的热风炉,并对设计出的炉子进行一系列的试验和相关参数的测试。
3、试验结果与分析
3.1炉子性能测试
3.1.1实验分析
    试验过程中所用燃料是由液压压制成型的煤——稻秆成型块,其直径为:100mm;密度为:1.01 -1. 35t/m3;含水率为6-9%左右。环境温度为10-12℃,压力为0.97bar。经过热风炉的热平衡计算、烟气中co含量测定、炉膛内温度的测定,得出如下结论:
    (1)根据生物质——煤成型颗粒燃料的燃烧特性设计出的生物质——煤成型颗粒燃料热风炉的供暧效率、热风温度、热负荷(参数见表2)等达到了设计要求,说明了该热风炉的结构设计合理、燃烧性能良好。
    (2)目前还没有小型的有关生物质——煤共燃热风采暖炉的性能参数,因此采用的技术评价方法是与小型的燃煤炉子采暖相比较,评价的指标有燃烧效率以及污染物排放量,各项指标比较如表2所示。从表中显示该炉子的排烟中NO。、co、S02等低于环保指标,符合国家GB13271-91《锅炉大气污染物排放标准》,有较好的环保效益。
3.1.2分析与讨论
    (1)生物质——煤成型颗粒燃料的燃烧具有一定的优势,污染物排放低于燃煤炉子,远远低于国家标准,实现了环境的清洁化;
    (2)由于生物质——煤成型颗粒燃料的自身燃烧特性,燃烧效率很高。
3.2采暖性能测试
3.2.1热风温度
    热风温度的高低是衡量热风炉效率的一个重要指标,能否达到设计要求,关系着室内温度是否达到人体所需,热风温度变化如图1所示。
    从图1来看,在燃烧时间约30minute热风温度就达到108℃,此后就在98-113℃之间波动不再上升,所以该炉子在稳定燃烧状态下,温度为108℃。这个温度若直接排到室内易导致局部温度过高,引起人体不适,从热风口出来的热风利用导管引到室内的散热器,这样一方面降低热风温度,还可以加大散热面积。
3.2.2供暖房闸室内湿度变化
    室内湿度应该在51%-60%才是正常,才能达到人体所需要的舒适状态。试验分析了在稳定燃烧下房间湿度的变化趋势,如图2所示。从图中可以看出来,室内的湿度最初时在正常湿度范围内,随着进入室内的热风量不断增加,室内湿度不断减小,这将影响人体的舒适度,热风取暖温度能在较短时间内达到人体需要,但是室内容易干燥,影响人体的健康.所以要想使用热风取暖,需要在房间内放置一个加湿器,来增加房间内的湿度,究竟需要多大的加湿器,要根据供应热风量、室内温度以及湿度来选取.
3.2.3分析与讨论
    通过试验可以得出该炉子的供暖效率为78. 06%,生物质成型颗粒燃料热风炉的热风温度达110℃(如表3所示),炉子结构的传热效率能满足要求;室内温度能达到人体需要,温度上升速度虽稍缓,却能满足人体的适应性。但煤的热值约高于生物质热值的2倍,所以生物质——煤混燃炉的热效率与供暖效率都低于燃煤炉。在热风炉的作用下,加之炉子所处的外界环境干燥,因此室内空气比较干燥,需要采取一定加湿措施。
4、结语
    (1)生物质——煤成型颗粒燃料热风采暖炉在技术方面有其本身的优势,其燃烧效率以及热效率都达到了要求,各种污染排放指标符合国家环保标准,随着常规能源量的减少,这种设备将有广阔的应用前景。
    (2)在经济方面,燃煤炉相对于生物质——煤成型颗粒燃料热风采暖炉现在在各地仍广泛使用,可是随着能源价格的上涨和国家对环境保护的加强,这个炉子将不断显示出它的经济性和环保性。


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