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生物质颗粒燃料灰行为研究进展

文章来源:本站 发布时间:2017-9-2 点击数: 790 次
当今,能源和环境问题日益严峻,环境污染严重,生态恶化,化石燃料等常规能源的储存量日益减少,能源短缺,价格飞涨,因此可再生能源的开发利用成为一种必然[1-2]。用生物质能替代化石能源,既可改善能源结构,在一定程度上解决了能源紧缺问题,将生物质变废为宝,变害为利,又有效减排二氧化硫与二氧化碳。生物质能属于清洁的可再生能源,其有害物质含量仅为烟煤的10%左右。煤的含硫量一般为0.5%~1.5%,高硫煤可达5%~8%,而生物质的含硫量非常少,一般少于0.2%。同时,在生物质能利用过程中所排放的二氧化碳可纳入自然界的碳循环,实现二氧化碳的零排放。

我国作为一个农业大国,农业生产过程中产生大量的生物质废弃物,其中农作物秸秆年产量约为6亿t,其他农业废弃物约为1.3亿t。同时,在林业生产过程会产生大量木质生物质废弃物,这些废弃物每年约有3亿t可以利用[3]。此外还有畜禽粪便及有机废水,城市固体废弃物等的储量亦是十分丰富,这些生物质废弃物如果加以利用,将会在很大程度上缓解我国的能源危机。现阶段,我国的生物质能利用水平还比较落后,2010年底我国的生物质燃料约相当于1300万t标准煤。生物质能技术开发利用的核心内容就是研究和发展各种生物质能源的转换利用技术,实现生物能的洁净燃烧和高效利用。

其中,将生物质进行压缩固化,使其转化为高品位燃料使用是生物质能利用的重要方法。目前西方先进国现家基本使用木质颗粒燃料,这是因为此类压缩成型致密燃料具有热值高、灰分少和容易燃烧完全的特点。但在我国此类颗粒燃料价格昂贵,难于与散煤竞争,推广使用困难。而我国农业生产的副产品—农作物秸秆(尤其是玉米秸秆)却大量被遗弃,实在可惜。玉米秸秆等农作物秸秆燃料在燃烧利用过程中,由于生物质灰熔点低,导致熔融结渣、严重影响燃烧,同时也会使受热面积灰、磨损及产生腐蚀。这已经成为发展生物质能燃烧技术需要解决的关键问题。这也促使人们对生物质颗粒燃料的灰行为进行研究,以提高其灰熔点,推动生物质燃料行业的发展。
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