在國(guó)外,生物質(zhì)直接燃燒技術(shù)得到了很大的發(fā)展和應(yīng)用,燃燒裝置以流化床和層燃鍋爐為主,兩種燃燒技術(shù)各有特點(diǎn),并行存在和發(fā)展。流化床鍋爐對(duì)生物質(zhì)燃料種類(lèi)的適應(yīng)性較好,負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍較大。床內(nèi)工質(zhì)顆粒擾動(dòng)劇烈,傳熱和傳質(zhì)工況十分優(yōu)越,有利于高溫?zé)煔狻⒖諝馀c燃料的充分混合,為高水分、低熱值的生物質(zhì)燃料提供了極佳的著火條件,同時(shí)由于燃料在床內(nèi)停留的時(shí)間較長(zhǎng),可以確保生物質(zhì)燃料地完全燃燒,從而提高燃燒效率。另外,流化床鍋爐能夠較好地維持生物質(zhì)在850℃左右的穩(wěn)定燃燒,所以燃料燃盡后不易結(jié)渣。但是,流化床對(duì)入爐的燃料顆粒尺寸要求嚴(yán)格,因此需對(duì)生物質(zhì)進(jìn)行篩選、干燥、粉碎等一系列預(yù)處理,使其尺寸、狀況均一化,以保證生物質(zhì)燃料的正常流化。對(duì)于生物質(zhì)顆粒機(jī)、木屑顆粒機(jī)、秸稈顆粒機(jī)生產(chǎn)的類(lèi)似稻殼、木屑顆粒等比重較小、結(jié)構(gòu)松散、蓄熱能力較差的生物質(zhì),就必須不斷地添加石英砂等以維持正常燃燒所需的蓄熱床料,燃燒后產(chǎn)生的生物質(zhì)飛灰較硬,容易磨損鍋爐受熱面,并且灰渣混入了石英砂等床料很難加以綜合利用。此外,為了維持一定的流化床床溫,鍋爐的耗電量較大,運(yùn)行費(fèi)用也相對(duì)較高。
采用層燃技術(shù)開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能,鍋爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、投資與運(yùn)行費(fèi)用都相對(duì)較低。由于鍋爐的爐排面積較大,爐排速度可以調(diào)整,并且爐膛容積有足夠的懸浮空間,能延長(zhǎng)生物質(zhì)在爐內(nèi)燃燒的停留時(shí)間,有利于生物質(zhì)燃料的充分完全燃燒。但生物質(zhì)燃料的揮發(fā)分析出速度很快,燃燒時(shí)需要補(bǔ)充大量的空氣,如不及時(shí)將燃料與空氣充分混合,會(huì)造成空氣供給量不足,難以保證生物質(zhì)燃料地充分燃燒,從而影響鍋爐的燃燒效率。
在國(guó)內(nèi),生物質(zhì)的流化床燃燒技術(shù)得到廣泛的研究應(yīng)用,而生物質(zhì)層燃燃燒技術(shù)的研究并不多。國(guó)家發(fā)改委作出了關(guān)閉小機(jī)組燃煤電廠的決定,但同時(shí)鼓勵(lì)對(duì)小機(jī)組燃煤電廠進(jìn)行技術(shù)改造,改用燃生物質(zhì)鍋爐以發(fā)展可再生能源,上海交通大學(xué)與上海四方鍋爐廠聯(lián)合研究開(kāi)發(fā)了生物質(zhì)層燃鍋爐,以解決小機(jī)組燃煤電廠問(wèn)題。同時(shí),由于我國(guó)擁有大量的工業(yè)鏈條爐,而煤價(jià)上漲迅速,導(dǎo)致一系列經(jīng)濟(jì)問(wèn)題和環(huán)境問(wèn)題,在生物質(zhì)資源豐富的區(qū)域,每年有大量的農(nóng)作物秸稈被白白燒掉,造成資源浪費(fèi),也污染了環(huán)境,將生物質(zhì)燃料用于鏈條爐燃燒不僅能夠降低生產(chǎn)成本,實(shí)現(xiàn)C02零排放,還能節(jié)約能源。由于生物質(zhì)燃料本身的物理化學(xué)特性,其層燃燃燒特性需要進(jìn)行詳細(xì)研究,本文將總結(jié)國(guó)內(nèi)外的最新研究進(jìn)展,對(duì)生物質(zhì)燃料的層燃燃燒特性進(jìn)行分析研究。



