生物燃料分析范例6篇

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生物燃料分析

生物燃料分析范文1

[关键词] 生物质 颗粒燃料 清洁燃烧

正文

1、概述

生物质颗粒燃料是在一定温度和压力作用下,利用木质素充当粘合剂,将松散的秸秆、树枝和木屑等农林生物质压缩成棒状、 块状或颗粒状等成型燃料。中质烟煤相当;基本实现 CO2零排放,NOx和 SO2的排放量远小于煤,颗粒物排放量降低;燃烧特性明显得到改善,利用效率显著提高。 因此,生物质固体成型燃料技术是实现生物质高效、 清洁利用的有效途径之一。 生物质固体成型燃料主要分为颗粒、块状和棒状 3 种形式,其中颗粒燃料具有流动性强、燃烧效率高等优点,因此得到人们的广泛关注。

随着我国的再生能源快速发展,生物质成型燃料技术及其清洁燃烧设备的研究开发提高了秸秆运输和贮存能力,燃烧特性明显得到了改善,可为农村居民提供炊事、取暖用能,具有原料来源广泛、价格低、操作简单等特点,是生物质能开发利用技术的主要发展方向之一。

自2006年1月1日我国颁布实施了再生能源法。使我国生物质能源发展走上了快速规范化的道路。生物质能在我国主要是以农作物秸秆为主体的资源。秸秆长期被作为农村传统的用能,随着我国农村经济的发展,农民,特别是新一代的农民难以接受传统的、直烧秸秆生活用能的落后方式。但又苦于缺乏先进廉价的使用。也只能花高价用液化气、电、型煤等现代能源。由于现代能源的紧张和价格的日趋上涨,长期花高价用现代能源,农民又难以承受。特别是城镇及城市接壤区域居民采暖,800-900元每吨的煤,一个冬天要用上1-2吨满足采暖需要,农民甘愿受冻也不愿花如此大的费用,而城镇及城市接壤区域居民采暖受到环境要求的严格限制。目前,居民冬季用煤采暖的已越来越少。从这一点看,在现代社会有相当多的农民没有得到,也很难得到良好的能源服务,他们的现代生活水平还较低。国家早就重视如此重要的民生问题,从20世纪90年代初中国农业部和科技部就开始投资进行农作物秸秆资源化利用的研究、开发、试点示范和技术推广工作。近几年,中国农作物秸秆的清洁、方便能源利用的技术研究和开发工作已取得了一些成果,有些技术已趋于成熟,并得到一定程度的推广。现在,中国主要的农作物秸秆能源利用技术有秸秆气化集中供气技术、秸秆压块成型及炭化技术、利用秸秆制取沼气技术和秸秆直接燃烧技术。由于中国农村经济的发展,农民及城镇居民生活水平的提高,居民对清洁能源的需求,加上这些秸秆能源利用技术的不断发展和逐步完善,秸秆能源利用将逐渐由传统的、低效不卫生的直接燃烧方式向优质化和高效化方向发展。

国外关于生物质成型燃料与燃烧技术设备的应用以趋于成熟化和普遍化,我国生物质成型燃料的发展还刚开始,与之相适应的燃烧技术设备处于一种滞后状态。目前一些成型燃料的应用,主要是在现有燃烧设备的基础上,直接应用或改造应用,既使河南省科学院研制具有较高水平的家用颗粒燃料炉灶,也存在着技术不到位的情况,难以产业化发展,没有做到商品化应用。

有些单位在取得了生物质颗粒燃料炊暖炉灶的基础上,立足于建立一个秸秆成型颗粒燃料与高效清洁燃烧设备系统技术产品的有机统一,协调发展的机制。在进行“生物质冷成型燃料加工设备系统”和生物质颗粒燃料炊暖炉灶的研制过程中,重点解决了目前百姓采暖困难问题,创造了“生物质颗粒燃料供热锅炉”的成果。采用了生物质颗粒燃料炊暖炉灶的核心技术,实现了生物质高效、清洁燃烧、节能排放的目标。应用广泛,可满足城镇及城市接壤区域居民采暖需求。

2、物质颗粒燃料成型和清洁燃烧技术及设备

2.1传统成型方法。

它与现有的饲料制粒方式相同,即原料从环模内部加入,经由压辊碾压挤出环模而成粒状。

包括原料烘干、压制、冷却、包装等。该工艺流程需要消耗大量能量,首先在颗粒压制成型过程中,压强达到50~100MPa,原料在高压下发生变形、升温,温度可达100℃~120℃,电动机的驱动需要消耗大量的电能;其次,原料的湿度要求在12%左右,湿度太高和太低都不能很好成粒,为了达到这个湿度,很多原料要烘干以后才能用于制粒;第三,压制出来的热颗粒(颗粒温度可达95℃~110℃)要冷却才能进行包装。后2项工艺消耗的能量在制粒全过程中占25%~35%,加之成型过程中对机器的磨损比较大,所以传统颗粒成型机的产品制造成本较高。

2.2冷成型技术。

新型冷成型技术通过颗粒成型机直接压制,把秸秆、木料残渣等转化成大小一致的生物颗粒,其燃烧效率超过80%以上(超过普通煤燃烧约60%的效率);燃烧效率高,产生的二氧化硫、氨氮化合物和灰尘少等优点。

2.3清洁燃烧设备

目前燃烧设备的理论研究和应用研究还较少,国内也引进一些以生物质颗粒为燃料的燃烧器, 但这些燃烧器的燃料适应范围很窄,只适用于木质颗粒,改燃秸秆类颗粒时易出现结渣、碱金属及氯腐蚀、设备内飞灰严重等问题,而且这些燃烧器结构复杂、能耗高、价格昂贵,不适合我国国情,因此没有得到大面积推广。

哈尔滨工业大学较早地进行了生物质燃料的流化床燃烧技术研究,并先后与无锡锅

炉厂、杭州锅炉厂合作开发了不同规模、不同炉型的生物质燃烧锅炉。 此外,河南农业大学研制出双层炉排生物质成型燃料锅炉,浙江大学研制出燃用生物质秸秆颗粒燃料的双胆反烧锅炉等。

3、发展前景分析

我国生物质能资源非常丰富,农作物秸秆资源量超过7.2亿吨,其中6.04亿吨可作能源使用。国家通过引进、消化、吸收国外先进技术,嫁接商品化、集约化、规模化的管理经验,结合中国国情,在农村推广实施秸秆综合利用技术,在节省不可再生资源、缓解电力供应紧张等方面都具有特别重要的意义。秸秆综合利用不但减少了秸秆焚烧对环境造成的危害、减少了温室气体和有害气体排放,而且对带动新农村建设无疑将起到重要的促进作用。从秸秆资源总量看,广大农村、乡镇的各种秸秆产量大、范围广。生物质固体燃料是继煤炭、石油、天然气之后的第四大能源,是可取代矿产能源的可再生资源,是未来一个重点发展方向。

参考文献

[1]刘延春,张英楠,刘明,等.生物质固化成型技术研究进展[J].世界林业研究,2008,21(4):41-47.

[2]赵迎芳,梁晓辉,徐桂转,等.生物质成型燃料热水锅炉的设计与试验研究[J].河南农业大学学报,2008,42(1):108-111.

生物燃料分析范文2

关键词:机动车尾气;机动车保有量;污染物;尾气排放;排放标准 文献标识码:A

中图分类号:X734 文章编号:1009-2374(2016)31-0070-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.31.036

1 概述

近年来,随着我省经济的快速发展和城市化进程的加快,机动车数量大幅度增长,2014年全省机动车保有量比2010年增加了48%。机动车尾气是造成灰霾、光化学烟雾等大气污染的重要成因,对环境和人体健康危害很大,已经成为影响城市环境空气质量的重要因素,防治机动车污染正在成为当前及今后城市大气环境保护的一项重要工作。

2 机动车尾气的主要污染物

机动车尾气污染是指机动车燃料不能完全燃烧时,排出的尾气对大气造成的污染。机动车排放的尾气,除了氮气和氧气以及燃烧产物二氧化碳、水蒸汽为无害成分外,其余均为有害成分,由于机动车尾气的排放主要在0.3~2m之间,正好是人体的呼吸范围,对人体的健康损害非常严重。

2.1 一氧化碳(CO)

一氧化碳是一种无色无味的气体,有毒性,成分比较稳定。一氧化碳是机动车燃料不完全燃烧的产物。当汽车负重过大、慢速行驶时或空挡运转时,燃料不能充分燃烧,废气中一氧化碳含量会明显增加。当一氧化碳经呼吸道进入血液循环系统后,就会危害人的中枢神经系统,它引起的公害被称为汽车的第一排气公害。

2.2 碳氢化合物(HC)

汽车尾气的碳氢化合物来自三种排放源。对一般汽油发动机来说,约60%的碳氢化合物来自内燃机废气排放,20%~25%来自曲轴箱的泄漏,其余的15%~20%来自燃料系统的蒸发,主要含有甲烷、乙烯、丙烯和乙炔和苯等有机物。当碳氢化合物和氮氧化物在太阳紫外线的作用下,会与氧化氮起光化反应生成臭氧、醛等烟雾状物质。它不仅危害人与动物,而且会使生态环境遭到破坏,严重影响农作物的生长,使农作物减产。它称为汽车的第二排气公害。

2.3 氮氧化物(NOx)

氮氧化物是一氧化氮及二氧化氮的总称,氮氧化合物是在内燃机气缸内大部分气体中生成的,氮氧化合物的排放量取决于燃烧温度、时间和空燃比等因素。从燃烧过程看,排放的氮氧化物95%以上是一氧化氮,其余的是二氧化氮。氮氧化物还是产生酸雨和引起气候变化、产生光化学烟雾的主要原因。它已经成为主要的汽车排气公害之一。

2.4 固体悬浮颗粒(PM)

汽车尾气中的颗粒物(PM是PM2.5和PM10总称),一般是由直径为0.1~40μm的多孔性炭粒构成。固体悬浮颗粒的成分很复杂,并具有较强的吸附能力,可以吸附各种金属粉尘、强致癌物(如病原微生物和苯并芘等)。颗粒物随呼吸道进入人体肺部,以不同方式滞留在呼吸道的各个部位,导致呼吸系统疾病。颗粒物也已成为主要的汽车排气公害之一。

3 辽宁省机动车保有量及污染物排放量现状

3.1 2012~2014年辽宁省机动车保有量情况

2012~2014年全省机动车保有量分别为630.8万辆、691.1万辆和747.6万辆,同比前一年保有量,分别增长了12.2%、9.6%和8.2%。其中汽车保有量连年增长分别为414.2万辆、472.1万辆和534.7万辆,增长率分别为19.5%、14.0%和13.3%;低速汽车(农用车)保有量连年下降,摩托车保有量先增后降。

3.2 按排放标准划分的汽车保有量现状分析

2012~2014年全省汽车保有量中,国Ⅰ前排放标准汽车保有量分别为37.1万辆、31.6万辆和31.1万辆,国Ⅰ排放标准汽车保有量分别为56.1万辆、53.4万辆和56.7万辆,国Ⅱ排放标准汽车保有量分别为71.7万辆、69.4万辆和74.1万辆,国Ⅲ排放标准汽车保有量分别为198.2万辆、227.8万辆和238.7万辆,国Ⅳ及以上排放标准汽车保有量分别为51.1万辆、89.9辆和134.1辆。国Ⅰ前排放标准汽车保有量占比连续三年同比下降,国Ⅰ和国Ⅱ排放标准汽车保有量占比先增后降,国Ⅲ及以上排放标准汽车保有量占比连续三年不断增加。

3.3 2012~2014年辽宁省机动车污染物排放情况

2012~2014年全省机动车一氧化碳(CO)排放量分别为122.50万吨、121.0万吨和121.3万吨,碳氢化合物(HC)排放量分别为16.66万吨、16.0万吨和16.0万吨,氮氧化物(NOx)排放量分别为27.86万吨、26.5万吨和25.5万吨,颗粒物(PM)排放量分别为3.04万吨、2.7万吨和2.6万吨。其中汽车是机动车排放污染物总量的主要贡献者,其排放的一氧化碳(CO)和颗粒物(PM)超过90%,氮氧化物(NOx)和碳氢化合物(HC)超过80%。

3.4 按排放标准划分的汽车污染物排放现状分析

2012~2014年全省汽车一氧化碳(CO)排放量分别为115.40万吨、114.5万吨和115.4万吨,碳氢化合物(HC)排放量分别为14.32万、13.9万吨和14.1万吨,氮氧化物(NOx)排放量分别为23.66万吨、22.3万吨和21.6万吨,颗粒物(PM)排放量分别为2.76万吨、2.4万吨和2.4万吨。其中国Ⅰ前排放标准汽车的四类污染物排放量占总量的近40%,国Ⅳ及以上排放标准汽车的四类污染物排放量仅占总量的3%左右。随着排放标准的不断提高,汽车污染物排放量均大幅减低。

4 结论与对策建议

4.1 结论

随着经济的快速发展和城市化进程的加快,我省机动车保有量平均以每年10%的速度迅猛增长,机动车主要污染物的排放量以逐年小幅度下降的趋势减少。

我省的汽车保有量的增长速度平均在15%左右,国Ⅳ及以上排放标准汽车的增长量尤为突出,增长比率达50%以上,但主要污染物排放量仅占总量的3%左右;国Ⅳ前排放标准汽车的保有量逐年下降,主要污染物的排放量虽也有逐年降低的趋势,但仍是排放总量的主要贡献者。

4.2 对策建议

国Ⅳ前排放标准的汽车大多是黄标车和车况欠佳的老旧车辆,因此加快淘汰黄标车和老旧车辆,提高新车排放标准,可以有效降低机动车污染物排放,提高环境空气质量。

据统计和计算,目前一辆黄标车污染物排放量相当于14辆国Ⅲ汽车或28辆国Ⅳ汽车的排放量。应严格执行汽车报废制度,对超过年限或尾气不能达到标准的汽车,坚决予以报废。对经检验不合格的不得发放环保标志,不得上路行驶。

同时,还应完善机动车污染防治法律法规标准体系建设,明确政府各个职能部门在机动车排气污染监管工作中的职责、职能,建立健全机动车排气污染控制协调机制。开展新车的环保一致性查验,完善机动车环保检验与维修(I/M)制度。加强机动车污染防治工作能力建设,强化对环检机构的日常监管和执法检查。

机动车污染防治工作是一个系统工程,不仅需要政府的支持,还需要全社会的参与、支持和配合。加强机动车污染防治,需要综合运用经济、社会、法律、行政的手段,多管齐下,综合治理。

参考文献

[1] 王多龙.大气污染原因分析及治理办法[J].资源节约 与环保,2015,(8).

生物燃料分析范文3

【关键词】 植物来源抗肿瘤药;不良反应;感染

感染性疾病是癌症患者重要的死亡原因[1]。恶性肿瘤本身及抗肿瘤治疗措施均是造成患者严重或反复感染的原因,控制感染对恶性肿瘤患者的治疗至关重要。2008年12月至2009年6月,我们回顾性分析了2007年12月至2008年12月在我院应用植物来源抗肿瘤药物化疗的256例肿瘤患者的临床资料,分析其感染发生情况及危险因素。现报告如下。

1 资料分析

256 例患者,男130例,女126例;年龄(56.76±5.4)岁。其中肺癌68例、乳腺癌46例、淋巴瘤26例、胃癌24例、卵巢癌23例、食管癌12例、ALL 9例、AML 8例、大肠癌7例、骨髓瘤6例、盆腔癌2例、其他肿瘤25例。均接受化疗,排除放疗兼化疗同时进行者。骨髓抑制程度Ⅰ度55例,Ⅱ度53例,Ⅲ度32例,Ⅳ度17例。

本组共有143例(55.8%)患者发生感染。其中男75例(57.7%)、女68例(54.0%)。按感染发生率由高到低依次为骨髓瘤(5例,83.3%)、AML(6例,75%)、ALL (6例,66.6%)、肺癌(23例,33.8%)、胃癌(7例,29.2%)、卵巢癌(5例,21.7%)、 乳腺癌(10例,21.6%)。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ度骨髓抑制患者中分别有5、10、10、13例发生感染,感染率依次为9.1%、18.9%、31.3%、76.5%,由Fisher确切概率法得P

143例感染者中,进行病原微生物检查67例,送检率为46.9%,略低于国家卫生部规定≥50.0%。其中血培养阳性8例(铜绿假单胞菌、表皮葡萄球菌、大肠埃希菌),咽拭子培养阳性25例及痰培养阳性17例(铜绿假单胞菌、大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、白色念珠菌),尿培养阳性3例(大肠埃希菌、肠球菌),大便培养阳性7例(大肠埃希菌、产气肠杆菌、曲霉菌)。G-杆菌大多对哌拉西林、第三代头孢菌素和氨基糖苷类等抗生素敏感;G+菌大多对头孢菌素类、喹诺酮类和万古霉素等抗生素敏感;真菌对三唑类(氟康唑)等抗真菌药物敏感。

2 讨论

2.1 应用植物来源抗肿瘤药化疗的肿瘤患者感染情况 根据调查:应用植物来源抗肿瘤药化疗的肿瘤患者感染率为55.8%,感染发生率最高的肿瘤分别为骨髓瘤、AML、ALL,感染发生率依次为83.3%、75.0%、66.6%,这与文献资料一致[2]。即应用植物来源抗肿瘤药化疗的患者发生感染的机率与肿瘤患者的感染发生率基本一致。多发性骨髓瘤患者的感染发生率最高,主要原因是肿瘤浸润骨髓往往引起粒细胞数量减少及吞噬功能损伤,因此对吞噬病原体杀灭能力降低,从而增加了感染发生的机会。感染发生男女比例为1.1:1,男性感染发生率高于女性,感染最易发的部位是肺部和胃肠道,分别占58.0%和14.0%。出现Ⅲ-Ⅳ度骨髓抑制的患者其感染发生率明显高于无严重骨髓抑制的患者,严重威胁着患者的生命和生存质量。由于肿瘤长期慢性消耗及化疗药物的作用,导致患者自身免疫功能低下,降低了机体的抵抗力和防御功能,使病原菌入侵的机会明显增加,发生感染的机率大大增加。化疗后骨髓抑制期长,白细胞下降幅度大,持续减少时间长,免疫力进一步降低易引起感染。

应用植物来源抗肿瘤药化疗的肿瘤患者最易发生肺部感染(58.0%),这与国内报道相一致[2], 其次为胃肠道感染和尿路感染。植物来源抗肿瘤药对呼吸道纤毛黏液等细菌清除系统均有破坏作用,加之呼吸道与外界环境直接相通,病原体容易通过空气飞沫传播而使肺部成为最易受感染的部位。其次是胃肠道感染,其致病菌为细菌、病毒及真菌等。陪护探视人员及医务人员中有带菌者频繁走动造成传染,加之患者长期住院接触病源微生物污染的水龙头、门把手、餐具等, 未经洗手接触食品而导致感染,此外抗菌药物的应用有时造成菌群失调也造成感染。再次是泌尿系感染,主要原因是:由于长期住院、导尿操作、尿路特殊的组织学特点,当黏膜损伤时,大肠杆菌依靠其与宿主上皮细胞或红细胞表面的甘露糖结合,侵入人体的泌尿系统而发生感染。

2.2 感染因素分析 恶性肿瘤患者是感染的高发人群。肿瘤患者发生感染的危险因素较复杂[3],主要有老年患者、免疫功能低下、伴发基础疾病、各种插管滞留、进行放化疗并发白细胞减少以及手术治疗等,再者,某些肿瘤患者入院时已存在院前感染。因此我们要根据患者的机体状况、肿瘤的病理类型、侵犯范围(病期)和发展趋向合理地、有计划地综合应用现有的治疗手段, 以期较大程度地提高治疗率和改善生存质量这一原则: ①对多数患者入院后即应用不同的中西药增强免疫力、辅助抗肿瘤治疗;②合并糖尿病、肝炎的患者, 在抗感染治疗同时积极治疗基础疾病, 如控制血糖、保护肝功能等;③放化疗患者予以加强肠内外营养支持;④利用好激素这把双刃剑, 可以改善晚期肿瘤患者厌食、乏力, 还可辅助止吐、止痛、退热,又具有抗炎、免疫抑制的作用。

2.3 病原微生物及敏感抗菌药物 《抗菌药物临床应用指导原则》强调“尽早查明感染病原,根据病原种类及细菌药物敏感实验结果选用抗菌药物”是合理用药的关键所在,增加细菌培养和药敏实验数量是提高临床抗感染疗效的根本,对减少盲目用药,为临床合理选择抗菌药提供明确指导,能提高疗效,同时还能避免耐药菌的产生。病原学送检可调查结果显示,咽拭子及痰培养出的病原菌占总病原菌的62.6%,其余标本检出的病原菌仅占37.4%,也提示呼吸道较易发生感染;咽拭子及痰培养出的多种条件致病菌,依次为真菌(以白色念珠菌为主,占真菌的5.56%)、铜绿假单胞菌、大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌等。呼吸道感染不仅有外源性感染,也有内源性感染,当患者免疫功能低下或者菌群失调时,这些条件致病菌便成了主要致病菌,是培养出多种条件致病菌的原因。下呼吸道感染病原菌与患者自身口咽部定植菌有高度同源性,而肠道菌群是口腔革兰阴性杆菌的主要来源,即肠道细菌逆向移行和易位;而化疗药物、激素、抗菌药物的应用,导致黏膜屏障受损,口腔、胃肠道内外环境改变,细菌增殖活跃、菌群失调,易发生感染,且以真菌感染多见,美国疾病控制中心报道,大剂量化疗5%~20%的患者并发真菌感染,因此临床医师不能仅凭经验用药,应当提高病原学的送检率,根据病原菌药敏结果选用合适的抗菌药物,尽量避免菌群失调和二重感染。

2.4 存在问题与建议

2.4.1 临床医生应树立强烈的病原学观念 目前临床上病原微生物检查送检率较低,临床多数医生仍是以经验用药为主,这主要是由于目前细菌培养及药敏试验需要花费一定的时间与费用,同时医生与患者对病原学送检认识不足,建议对医护人员加强业务培训,提高其认识,从而提高病原微生物检查送检率。

2.4.2 标本的留取及培养 标本留取不规范,培养技术不严格,培养及药敏结果尚未结合患者临床表现予以科学评价。临床医师必须提高确诊细菌及其他致病微生物所致感染的能力,并能依据患者的临床表现、有关化验等辅助检查结果及流行病学资料排除病毒性感染可能。

3 结论

恶性肿瘤并发感染是一个常见的、不易解决的临床难题,病情严重、治疗棘手、病死率高,严重影响肿瘤患者的治疗和康复[4]。因此,应用植物来源抗肿瘤药进行化疗时应注意提高患者的免疫能力,加强化疗后的恢复,密切监测感染的发生,并及时合理的应对。从而保证化疗的顺利进行,最大程度的发挥植物来源抗肿瘤药的疗效。

参 考 文 献

[1] 梁新文,谢德荣,李红玉. 恶性肿瘤医院感染的临床分析. 中华医院感染学杂志, 2002, 12 (4) : 260.

[2] 崔洁,李志光,罗立勤,等.1944例住院患者抗菌药物应用合理性分析.医药导报,2002,21(12):813.

生物燃料分析范文4

关键词:生物质 锅炉效率 调整措施

1 前言

广东粤电湛江生物质发电有限公司是目前国内单机容量最大的燃用生物质燃料的电厂,总装机容量为2×50MW。其燃用的生物质燃料较为广泛,有甘蔗渣、甘蔗叶、树根、树皮、木质边角料、橡胶木等。

两台机组由2011年投产至今已有四年,由不稳定的试运行阶段进入了稳定运行阶段,研究如何进一步提高锅炉效率就显得尤为重要。文章根据本人在生物质发电厂的工作经验,对相关影响因素作分析研究,提出相应的调整措施,以促进生物质锅炉安全、高效、稳定、长周期运行,进而提高我厂经济效益,为社会创造财富。

2 锅炉设备简介

广东粤电湛江生物质电厂总装机容量为2×50MW。两台锅炉均由华西能源工业股份有限公司生产,其型号为HX220/9.8-Ⅳ1。锅炉为自然循环、高温高压、平衡通风、露天布置的固态排渣循环流化床锅炉。

设计燃料:50%甘蔗叶+20%树皮+30%其它;

实际燃料:较为多变,一般为树皮搭配其他生物质燃料

由右表看出,我厂锅炉运行的实际参数与设计参数有一定的差异,在一次风量、二次风量、炉膛出口烟温和锅炉热效率方面表现最为明显。由于实际燃料与设计燃料偏差较大,加上生物质燃料具有多变性并附带碱性腐蚀等问题,实际锅炉效率将比设计值低。

3 影响生物质锅炉效率的主要因素

在实际运行中,影响生物质锅炉效率的因素较多,文章就三个主要因素展开分析。

(1)生物质燃料多变性对锅炉效率的影响

与燃煤机组不同,生物质燃料具有多变性。燃煤机组在使用同一批次的煤种时,进入炉膛的燃料可以视为不变,但进入生物质锅炉的燃料在一小时内却可以发生剧烈的变化。这是因为煤的供应市场较为稳定,加之煤本身热值高,耗量相对较少,但生物质燃料普遍热值较低,耗量大。同时,煤的来源颇为丰富,而各种生物质燃料来源缺乏较稳定的供应源,而且实际运营中来料批次混杂,导致同一时刻进入锅炉的燃料种类不稳定,即其干度、热值等参数不稳定,严重影响生物质锅炉的效率。

除此以外,生物质燃料多从农林及加工场购入,不可避免地混有石头、铁钉等不可燃烧杂质。由于生物质燃料耗量大,难以在上料过程彻底清除,这也会影响锅炉的热效率。

(2)设备状态对锅炉效率的影响

燃用生物质燃料目前仍是一项不稳定不成熟的技术,在实际运行中必然存在对锅炉设备的影响,进而又对锅炉效率产生不利的影响。根据实际运行出现的问题,我厂锅炉常出现的设备异常有以下几种。

2.1 布风板上异物堆积影响流化状态

如果燃料杂质中不可燃成分质量较大,将无法从排渣口排出,长期囤积在布风板上,影响炉内流化状态,甚至砸坏布风板上的风帽。当风帽大面积损坏时,流化状态严重恶化,锅炉效率大打折扣。

2.2 竖井烟道内过热器积灰严重

由于生物质锅炉运行参数较低,燃烧产生的灰较容易在尾部烟道积聚。尽管每天严格执行吹灰工作,但仍不可避免烟道积灰的问题。当过热器积灰严重时,将难以保证炉内微负压运行。此时只能减少给料以维持锅炉运行,锅炉效率便降低了。

2.3 空预器频繁漏风

生物质锅炉由于存在碱性腐蚀,受热面的腐蚀问题较为突出。长周期的腐蚀将使空预器的管壁减薄,漏风问题日益加剧。当一次风空预器腐蚀时,将难以保证炉内流化;当二次风空预器腐蚀时,将影响炉内氧量供给。两种情况都对锅炉效率产生不利的影响。此外,空预器漏风将降低排烟温度,锅炉热效率受到较大影响。

2.4 过热器腐蚀导致泄漏

碱性腐蚀使过热器运行的可靠性降低,当过热器产生泄漏时,只能降低参数运行,甚至被迫停炉,对机组运行威胁较大。

(3)下料均匀性对锅炉效率的影响

由于生物质锅炉的应用尚未成熟,故其上料系统也不成熟。而在实际运行中,生物质燃料种类繁杂,其流动性、干湿度千差万别,运行过程较难保证下料均匀。煤粉炉能较为精确地向炉内提供给料,但生物质锅炉却较难实现。我厂使用两级变频螺旋给料机向炉内提供生物质燃料,但由于燃料多变,给料机同一转速却不一定对应一定的给料量,此时运行值班员的调控便显得更为重要。除此以外,下料过程存在生物质燃料溢流、卡涩给料机等问题,也将使下料问题进一步复杂化。

下料不均对生物质锅炉的参数的影响十分明显。由于生物质燃料一般较快燃尽,短时间的中断给料,难怕只有一两分钟,炉膛出口烟温都能下降100摄氏度甚至更多,即生物质锅炉的稳定性难以和煤粉炉相比较。而大幅度波动的参数将较大程度地降低锅炉稳定性,锅炉稳定性难以保证,锅炉效率便无从谈起。

4 相关的调整措施

(1)合理采购生物质燃料,严把质量关,尽量减少燃料中的不可燃杂质。同时,合理配料使进入炉膛的生物质燃料平均热值相差较小。例如,将干度较高和干度较低的燃料搭配使用,将流动性较好和流动性较差的燃料搭配使用,以提高燃料的稳定性,进而提高生物质锅炉的热效率。

(2)提高设备的可靠性。利用每次停炉的机会,充分清理布风板上的杂质,对破损风帽进行重新焊接修补,确保运行时流化正常;清理尾部烟道过热器外侧的积灰和污垢,清理完毕使用消防水进行冲洗,确保烟气通流顺畅;对漏风的空预器进行堵管或更换处理,确保空预器的有效利用;对过热器管壁进行测厚处理,及时更换泄漏或是管壁变薄的管子,以减少运行时过热器爆管泄漏的可能。除此以外,还可以考虑引风机整体增容改造计划和过热器整体更换计划,以解决炉膛正压问题和过热器破损严重的问题。

(3)提高运行操作的调整水平,特别加强给料均匀性调整。操作时要求做到精调细调,防止锅炉参数出现大幅度波动。根据炉膛参数调整给料机,尽量做到提前操控,避免出现人为因素引起断料和缺料的情况,导致锅炉效率下降。

生物燃料分析范文5

关键词:生物质发电;生物质燃料;燃料输送系统;适应性

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.160

1 概述

生物质发电技术是上世纪七十年代以来,为了应对国际石油危机逐步发展起来的,能够将大自然广泛存在的可再生生物质能源转化为电能的一种新型技术,主要采用农作物秸秆和林业废弃物作为发电燃料。到了21世纪,随着化石燃料的进一步紧张,生物质能源利用也越发的重要起来,利用生物质能源能够有效地节约煤、石油、天然气等一次不可再生能源,是目前国际国内研究的前沿课题。

目前,世界各国尤其是发达国家,都在致力于开发高效、无污染的生物质能利用技术,以达到保护矿产资源、保障国家能源安全、实现CO2减排、保持国家经济可持续发展的目的。但是由于国内生物质直燃发电起步晚,没有成熟的经验,设备制造水平低,而且我国的农作物品种繁多,种植方式多样,导致电厂燃料组成复杂,项目当地既有玉米、小麦秸秆等堆积比重较低的燃料,又有树皮枝桠、木材下脚料、棉花秸秆等堆积比重较高的燃料,不同的燃料热值、规格不一致,这就导致常规的燃料输送系统难以适应国内多种类生物质燃料的输送要求,为了将不同种类的燃料安全可靠的输运至炉前料仓,迫切需要开发适合于中国国情的燃料输送系统。

2 输送方式简介

生物质燃料的物理特性与煤炭不同,因此燃料的输送方案也有很大区别。通常情况下,从生物质燃料性质上来划分有“黄色燃料”和“灰色燃料”两种。“黄色燃料”主要是指玉米、小麦、水稻等轻质秸秆燃料;“灰色燃料”又称硬质燃料,主要是指棉花秸秆、树皮枝桠、荆条等木质燃料。由于“黄色秸秆”与“灰色秸秆”的物理特性、燃烧特性不同,因此两种燃料的输送系统也有非常大的区别。

2.1 黄色燃料输送系统

黄色燃料普遍密度较小,为了使收集和运输经济合理,所以在收集输送中一般采用打包压缩增加单位体积重量的方式,以减少运输成本。所以在国内黄色燃料输送系统设计时一般考虑燃料采用打包形式进行输送。近年来黄色燃料输送系统主要采用了秸秆捆抓斗起重机加链式输送机和解包机上料的方案,但是在什么地方进行解包,现在常用的有两种方案,一是将大包在上料系统中解包然后以散状物料型式输送至炉前,二是以包料型式输送至炉前,在炉前解包方案。方案一的核心技术是大包在上料系统中解包,即设置新型大包解包机。方案二在炉前解包,需要在锅炉炉前配有立式螺旋解包机,依靠不等径螺旋叶片旋转实现对料包的破碎。

经过对运行的电厂调研发现,单一的黄色燃料输送系统存在一些问题:首先,由于解包机对料包加工尺寸及工艺要求都比较严格,但是在技术、成本等因素影响下,国内燃料的包型尺寸或者密度上,大都不太合乎要求,所以经常造成秸秆燃料在输送中频繁堵料或者掉包,导致电厂不得不在厂内再利用打包机进行二次打包,提高了电厂的运行成本。其次大包上料系统在运行时经常会发生秸秆捆抓斗起重机抓取包料时,会发生掉包现象,了解后发现可能是因为打包不规格或者司机操作不熟练所致,在输送大包时,链条输送机上会发生卡包的现象,需要运行人员进行人工调整。

综上所述,单一的黄色燃料输送系统不仅存在以上难以解决的问题,而且由于这种输送系统只能够输送大包黄色秸秆燃料,一旦黄色燃料收购出现困难,难以利用其它燃料进行代替,适应性较差。

2.2 灰色燃料输送系统

由于灰色燃料粉碎后其物理特性与煤炭有些类似,可以部分参考燃煤电厂的输送方案,但是又有所区别,生物质电厂灰色燃料由于种类比较复杂,既有堆积比重较轻的树皮等纤维燃料,也有板材下脚料、树根等堆积比重较大的木质燃料,既有有木片、树皮及枝丫柴以切碎后的成品燃料进厂,也有树根、板材下脚料等大块的燃料进厂。灰色燃料的输送常采用两种布置方案:装载机或者其他上料设备和地下料斗配合上料方案,桥式抓斗起重机和地下料斗上料方案。

经过对电厂的调研发现,单一的灰色燃料输送系统同样会存在一些问题:在输送燃料的过程中容易出现篷料、洒料问题,而且由于输送系统只能输送散状物料,如果在灰色燃料短缺时候使用黄色燃料,就需要对黄色大包秸秆燃料进行人工或者利用其它设备解包,造成了运行的不方便,对各种燃料的输送适应性一般。

2.3 黄色和灰色燃料输送系统

我国国土面积辽阔,生物质资源种类繁多,当一个地区同时有黄色燃料和灰色燃料时,考虑到单一的一套黄色或者灰色燃料输送系统无法满足电厂燃料的输送要求,这就极大的制约了电厂的燃料收购,造成了电厂只能收购有限的几种燃料,提高了发电成本,也是对其它生物质资源的一种浪费。为了解决上料线功能单一的问题和适应多样的生物质来源,需要将黄色包状燃料输送和灰色散状燃料输送结合起来,不能简单设为两套系统的叠加。根据现有电厂运行经验和两种燃料的混合地点来看,现在大致有两种布置方案:系统在炉前料仓处进行混合,也可以在系统中部进行混合。

两种方案均能实现散状灰色燃料和包状黄色燃料的输送,其中方案一为单独设置的两套输送系统,由于炉前料仓位置较高,受皮带机倾角的限制,散料输送系统带式输送机的长度较长,初始投资较高。方案二散料输送系统通过转运站与包状燃料输送系统融合,散料输送系统带式输送机长度短,初始投资相对较省。

方案二燃料输送系统由大包线、散料线组成,大包线、散料线任意一条单独运行时均能能够满足机组满负荷的需要。散料线皮带输送机尾部设置有一台双螺旋给料机(小解包机)和辅料螺旋料斗,与大包系统配合,使整套上料系统既能满足上大包的需要,而且能够上小包和散状燃料,对燃料供应形式的适应性强。

3 总结

生物质发电工程与燃煤、油、气发电工程从原理上讲所使用的技术是基本相同的,最大的不同点是燃料不一样,生物质发电工程的燃料是生物质,其燃料流动性差、比重轻、体积大、颗粒不规则、热值低、热值波动大、化学成分变化大、自热霉变快,降解快、易燃,在生物质电厂中,从而导致燃料输送系统设计较为复杂,然而燃料输送系统在生物质电厂中又是一个极其重要的环节,针对各种

燃料的输送适应性,系统设计及设备选型均没有成熟经验可以借鉴,黄色、灰色两种燃料共同输送成功突破了国内单一物料输送的局限性,无论大小包、整散料、灰色还是黄色燃料,都能实现顺利输送,为生物质电厂不受农作物种类、大小等因素的限制,在全国大范围的推广奠定了基础,解决了黄色包状燃料和灰色散状燃料的混和输送问题,增加了可供锅炉燃烧的燃料种类,确保了电厂燃料来源的可靠性和稳定性。

参考文献:

[1]吴伟.单县生物发电示范项目燃料输送系统设计研究[J].电力建设,2006(12):64-67.

[2]谢忠泉.生物发电黄色秸秆输送系统的研究[J].起重运输机械,2009(12):5-7.

[3]张建安,刘德华.生物质能源利用技术[M].北京:化学工业出版社,2009(01):1-3.

生物燃料分析范文6

【关键词】生物质颗粒;直燃式;技术改造

概要

生物质能作为煤、石油、天然气以外的第四大能源,是一种既环保又可再生循环利用的洁净能源。生物质是一种洁净的低碳燃料,其含硫和含氮量均较低,同时灰分含量份额也较小,所以燃烧后SO2 、NOx和灰尘排放量比化石燃料都要小的多。由于生物质的燃烧特性与燃煤相似,因此大部分生物质锅炉结构都与燃煤锅炉类似,层燃链条炉排依然是最主要的生物质燃烧装置。

1 生物质成型燃料及生物质颗粒的固化

生物质燃料中较为经济的是生物质成型燃料,生物质成型颗粒就是利用秸秆、薪柴、植物果壳等农林废弃物,经粉碎―混合―挤压―烘干等工艺压制而成,可以制成粒状、棒状、块状等各种形状。原料经挤压成型后,密度为0.8-1.4t/m3 ,能量密度与中质煤相当,燃烧特性显著改善、火力持久黑烟小,炉膛温度高,而且便于运输与储存。

用于生物质成型的方式主要有螺旋挤压式、活塞冲压式、环模滚压式等几种。目前,国内生产的生物质成型机一般为螺旋挤压式,生产能力多为0.2-0.4t/h,电机功率7.5kw-18kw,电加热功率2-4kw,生产的成型燃料为棒状,直径为50-70mm,单位电耗70-100kw/h。曲柄活塞冲压机通常不加热,成型密度偏低,容易松散。

2 生物质工业锅炉

从燃烧机理分析,生物质固体燃料与煤的燃烧机理十分相似,但生物质的挥发分由于析出温度低而易着火。实践表明,直接采用燃煤锅炉改烧生物质效果不好,会产生炉前热量聚集且不稳定、炉前料斗易着火、锅炉停炉和启动时冒黑烟、热效率低等问题。

生物质燃料的燃烧特性

国内直燃式生物质工业锅炉常见的燃烧方式主要有层燃式(包括固定式炉排、下伺式燃烧、链条炉排、往复炉排燃烧等)、室燃式(粉体燃烧)、悬浮式(流化床燃烧)。

(1)层燃式

采用分段供料的往复炉排,可以让燃烧区段的推料速度不同,利用这一特性提高前段炉排的行进速度,解决生物质易燃烧、燃烧过快的问题。将炉排后部速度降低,有助于燃料中固定碳的充分燃烧。在热功率较大的生物质层燃锅炉中,采用分段供料的往复炉排比较常见。

链条炉排必须根据生物质种类确定炉排速度和料层厚度,合理布置前后拱、炉墙、炉膛容积及配风,并设置合理的启停炉顺序,方能保证生物质燃烧正常进行。

(2)室燃式

目前市面上出现一种生物质半气化自动控制燃烧机,它是以生物质颗粒为燃料的高温裂解出的气体为燃料,内胆采用锆硅结晶,高压浇筑后经高温炉烧制而成,需要在1000度高温下烧制三天,无疏松气孔。

(3)悬浮式(流化床燃烧)

流化床燃烧对燃料的适应性比较广,生物质无须固化就可以在流化床上充分燃烧,并且应用于锅炉容量较大且燃料品种较杂的工业锅炉,目前国内流化床锅炉最小容量为7MW。

3 生物质层燃锅炉独特结构

3.1 锅炉本体

由于水管锅炉对流管束易积灰且不易清理,生物质灰粒比较疏松,比煤灰更易粘附在对流管束上,停炉清理时间长。相比之水火管锅炉易清理不易积灰,国外生物质锅炉主要是水火管锅炉。国内的烟管水火管锅炉减少烟管数量从而降低钢耗,已成为最适宜燃烧生物质的炉型。

3.2 炉前煤斗

层燃锅炉一般通过炉前料斗对炉膛供料,由于生物质燃料非常易燃,为防止燃烧提前着火或在炉前料斗内燃烧和蔓延,生物质锅炉炉前料斗应设置较完善的燃料隔断和密封设施,生物质颗粒燃料锅炉采用关风机式锁料装置或滚动式拨料装置进行燃料的隔断。

3.3 锅炉热效率

目前生物质层燃锅炉效率往往较低,主要原因是生物质挥发分含量高且含碳量少,造成炉排局部燃烧剧烈,大部分炉床只有少量的固定碳在燃烧,所以生物质炉膛炉排配风比较困难。为了充分燃烧,空气过量系数普遍较高,这导致锅炉排烟热损失增加。加上受热面积灰严重,传热恶化。所以在设计生物质锅炉时要充分考虑这两点,优化空气供给,尽可能的延长烟气在炉膛内的时间,定时清灰。

3.4 炉膛容积、炉排面积

与燃煤锅炉相比,生物质锅炉炉膛容积需要增加好多,以适应生物质燃料高挥发份的特点,降低炉膛温度,防止炉内结焦挂渣,减少NOx的产生。

由于生物质挥发份含碳量较低,固定碳较小,所以需要适当缩短炉排面积。

3.5 炉墙、配风

生物质燃烧一般可以分成三个区域―气化区、燃烧区和燃尽区,可以通过炉墙将炉膛划分出三部分,分别为燃料干燥和挥发分析出、挥发分燃尽、固定碳燃烧及燃尽。前拱可以高而短,后拱直段可以缩短,可以通过中间隔墙延长烟气在炉膛内的燃烧时间,保证烟气的充分燃烧。未燃尽的固定碳在炉排后轴继续燃烧,会增加后轴的温度,用后风室的风对后轴进行冷却。

3.6 炉排速度

由于生物质颗粒堆积密度低,为保证热量供应,需要加大料床厚度和提高炉排移动速度。但过高的移动速度会导致固定碳燃烧不充分。这样,固化成颗粒成为很好的选择。

3.7 锅炉除渣、除尘

生物质燃料锅炉的烟尘中硫氧化物、氮氧化物的含量较低,但粉尘含量相对较大,颗粒细,离心式除尘器很难除尽,要加布袋除尘器。考虑到尾部烟气的温度高,可以布置双除尘(加多管除尘器和布袋式除尘器)。

4 直燃式生物质层燃锅炉实例

一台DZL4-1.25-T燃生物质蒸汽锅炉的热力计算和能效测试结果显示,根据生物质燃料特性以及生物质层燃锅炉特殊进行设计的燃生物质颗粒燃料蒸汽锅炉,已经可以满足正常使用的要求。

5 结论

通过对燃煤锅炉的改造和添加环保设备,基本上可以满足用户对锅炉出力、环保的要求,但这并不是生物质颗粒最佳的燃烧方式,同时生物质原材料收集、运输、加工的产业化程度还不高,我国的生物质利用还有很长的路要走。

参考文献:

[1]张百良.生物质成型燃料技术与工程化[M]. 科学出版社.