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、前言
    由於全球性能源危機，對可再生能源的開發利用逐漸引起了人們的重視。中國在2005年2月通過了《可再生能源法》
，並於2006年1月1日起施行。隨後，相關的價格、稅收

、qiangzhixingshichangpeiehebingwangjierendenggulifuchizhengceyexiangjichutai，weiwoguokezaishengnengyuanchanyejiasufazhandiandinglelianghaodejichu。suizhewoguojingjifazhanhejuminshenghuoshuipingdetigao，duiyuyouzhiranliaodexuqiuriyipoqie。shengwuzhiyasuochengxingjishukeyouxiaotigaoshengwuzhideliyongjiazhi，suiranrezhimeiyouzenggao，danqiranshaotexingdaweigaishan
，ranliaodeliyonglvdadatigao。生物質成型顆粒燃料zuoweiyizhongxinxingranliao
，qiranshaotexingdelilunyanjiuhaichuyuchujijieduan，woguoduiranyongshengwuzhichengxingkeliranliaodezhuanyongranshaoshebeideyanzhikaifayeqibujiaowan。muqian，shijieshangranyongshengwuzhichengxingkeliranliaoderanshaoshebeizhuyaoshixiaokeliranliaoluhebilu，duiyudakuaichengxingkeliranliaoderanshaoshebeizaishijieshangyanjiujiaoshao。guoneimouxieqiyezaiweinongqingshengwuzhichengxingranshaojilideqingkuangxia，jiangyuanyouderanmeiguoluzhijiegaizaochengshengwuzhiguolu

，dangaizaohoudeguolurengyinlutangderongji、形(xing)狀(zhuang)與(yu)生(sheng)物(wu)質(zhi)成(cheng)型(xing)燃(ran)燒(shao)不(bu)匹(pi)配(pei)，鍋(guo)爐(lu)的(de)受(shou)熱(re)麵(mian)與(yu)生(sheng)物(wu)質(zhi)成(cheng)型(xing)顆(ke)粒(li)燃(ran)料(liao)不(bu)匹(pi)配(pei)，過(guo)剩(sheng)空(kong)氣(qi)係(xi)數(shu)與(yu)生(sheng)物(wu)質(zhi)成(cheng)型(xing)燃(ran)燒(shao)不(bu)匹(pi)配(pei)等(deng)原(yuan)因(yin)，致(zhi)使(shi)鍋(guo)爐(lu)燃(ran)燒(shao)效(xiao)率(lv)及(ji)熱(re)效(xiao)率(lv)較(jiao)低(di)，汙(wu)染(ran)物(wu)排(pai)放(fang)超(chao)標(biao)，富(fu)通(tong)新(xin)能(neng)源(yuan)銷(xiao)售(shou)生(sheng)物(wu)質(zhi)鍋(guo)爐(lu)，生(sheng)物(wu)質(zhi)鍋(guo)爐(lu)主(zhu)要(yao)燃(ran)燒(shao)木屑顆粒機
、秸稈顆粒機壓製的生物質顆粒燃料。 1
、生物質成型顆粒燃料燃燒特性分析
1.1生物質成型顆粒燃料的工業分析
    表1列出了玉米稈、小麥稈、稻稈及2種煤的工業分析和發熱量。從表1中可以看出秸稈的含氧量和揮發分遠高於煤；而灰分和固定碳的含量遠低於煤
，其熱值也小於煤。因此，生物質成型顆粒燃料的特點決定了它的燃燒具有一定的特征。
1.2原生物質燃燒特性
    秸稈類原生物質具有密度小
、體積大、揮發分高(60%～70%)以及點火溫度低等特點。同時

，其熱分解的溫度也比較低，一般在350℃就分解釋放出80%左zuo右you的de揮hui發fa分fen，燃ran燒shao平ping穩wen性xing較jiao差cha
，燃ran燒shao開kai始shi不bu久jiu燃ran燒shao迅xun速su由you動dong力li區qu進jin入ru擴kuo散san區qu，揮hui發fa分fen在zai短duan時shi期qi內nei迅xun速su燃ran燒shao，放fang熱re量liang劇ju增zeng，高gao溫wen煙yan氣qi來lai不bu及ji傳chuan熱re就jiu流liu出chu煙yan囪cong，造zao成cheng大da量liang的de排pai煙yan熱re損sun失shi。另ling一yi方fang麵mian揮hui發fa分fen劇ju烈lie燃ran燒shao所suo需xu要yao的de氧yang氣qi量liang遠yuan遠yuan大da於yu外wai界jie擴kuo散san所suo供gong應ying的de氧yang量liang，使shi供gong氧yang明ming顯xian不bu足zu
，較jiao多duo的de揮hui發fa分fen不bu能neng燃ran盡jin，大da量liang形xing成chengCO、H2、CH4等中間產物，產生大量的氣體不能完全燃燒。
    huifafenranshaowanbi，jinrujiaotanranshaojieduanshi
，youyushengwuzhijiaotandejiegouweisanzhuang，qiliuderaodongjiukeshiqijietixuanfuqilai，tuoliranshaoceng，xunsujinrulutangdeshangfangkongjian
，jingguoyandaojinruyancong
，xingchengdaliangdegutibuwanquanranshaoresunshi。cishiranshaocengsuoshengjiaotanlianghenshao，xingbuchengranshaozhongxin，shideranshaohoujinbuzu，rubuyangekongzhijinrukongqiliang，jiangshikongqidaliangguosheng，budanjiangdiluwen
，erqiezengjiapaiyanresunshi。
1.3生物質成型顆粒燃料燃燒特性
    由you於yu生sheng物wu質zhi成cheng型xing顆ke粒li燃ran料liao是shi經jing過guo高gao壓ya形xing成cheng的de塊kuai狀zhuang燃ran料liao，其qi密mi度du遠yuan遠yuan大da於yu原yuan生sheng物wu質zhi
，其qi結jie構gou與yu組zu織zhi特te征zheng就jiu決jue定ding了le揮hui發fa分fen的de溢yi出chu速su度du與yu傳chuan熱re速su度du都dou大da大da降jiang低di。燃ran料liao的de點dian火huo溫wen度du有you所suo升sheng高gao，點dian火huo性xing能neng變bian差cha，但dan比bi型xing煤mei的de點dian火huo性xing能neng要yao好hao，從cong點dian火huo性xing能neng考kao慮lv
，仍reng不bu失shi生sheng物wu質zhi的de點dian火huo特te性xing。燃ran燒shao開kai始shi時shi揮hui發fa分fen慢man慢man分fen解jie，燃ran燒shao處chu於yu動dong力li區qu，隨sui著zhe揮hui發fa分fen燃ran燒shao逐zhu漸jian進jin入ru過guo渡du區qu與yu擴kuo散san區qu，燃ran燒shao速su度du適shi中zhong能neng夠gou使shi揮hui發fa分fen放fang出chu的de熱re量liang及ji時shi傳chuan遞di給gei受shou熱re麵mian，使shi排pai煙yan熱re損sun失shi降jiang低di。同tong時shi揮hui發fa分fen燃ran燒shao所suo需xu的de氧yang與yu外wai界jie擴kuo散san的de氧yang可ke以yi較jiao好hao的de匹pi配pei
，揮hui發fa分fen能neng夠gou燃ran盡jin，又you不bu過guo多duo的de加jia入ru空kong氣qi，爐lu溫wen逐zhu漸jian升sheng高gao，減jian少shao了le大da量liang的de氣qi體ti不bu完wan全quan燃ran燒shao損sun失shi與yu排pai煙yan熱re損sun失shi。
    揮(hui)發(fa)分(fen)燃(ran)燒(shao)後(hou)，剩(sheng)餘(yu)的(de)焦(jiao)炭(tan)骨(gu)架(jia)結(jie)構(gou)緊(jin)密(mi)，像(xiang)型(xing)煤(mei)焦(jiao)炭(tan)骨(gu)架(jia)一(yi)樣(yang)
，運(yun)動(dong)的(de)氣(qi)流(liu)不(bu)能(neng)使(shi)骨(gu)架(jia)解(jie)體(ti)懸(xuan)浮(fu)，能(neng)保(bao)持(chi)層(ceng)狀(zhuang)燃(ran)燒(shao)
，並(bing)且(qie)形(xing)成(cheng)層(ceng)狀(zhuang)燃(ran)燒(shao)核(he)心(xin)。這(zhe)時(shi)炭(tan)的(de)燃(ran)燒(shao)所(suo)需(xu)要(yao)的(de)氧(yang)與(yu)靜(jing)態(tai)滲(shen)透(tou)擴(kuo)散(san)的(de)氧(yang)相(xiang)當(dang)，燃(ran)燒(shao)穩(wen)定(ding)持(chi)續(xu)
，爐(lu)溫(wen)較(jiao)高(gao)，從(cong)而(er)減(jian)少(shao)了(le)固(gu)體(ti)與(yu)排(pai)煙(yan)熱(re)損(sun)失(shi)。在(zai)燃(ran)燒(shao)過(guo)程(cheng)中(zhong)可(ke)以(yi)清(qing)楚(chu)的(de)看(kan)到(dao)炭(tan)的(de)燃(ran)燒(shao)過(guo)程(cheng)，藍(lan)色(se)火(huo)焰(yan)包(bao)裹(guo)著(zhe)明(ming)亮(liang)的(de)炭(tan)塊(kuai)，燃(ran)燒(shao)時(shi)間(jian)明(ming)顯(xian)延(yan)長(chang)。
    總之，生物質成型顆粒燃料燃燒均勻適中，燃燒所需的氧量與外界滲透擴散的氧量能夠較好匹配，燃燒波浪較小
，燃燒相對穩定。
1.4生物質成型顆粒燃料與煤的燃燒特性比較
    shengwuzhichengxingkeliranliaoderanshaoxingnengjieyuyuanshengwuzhihehemeizhijian。youyushengwuzhichengxingkeliranliaoshijingguogaoyaerxingchengdekuaizhuangranliao
，qimiduyuanyuandayuyuanshengwuzhi，ranshaoxiangduiwending。suirandianhuowenduyousuoshenggao
，dianhuoxingnengbiancha，danyumeidedianhuoxingnengxiangbiyaohaodeduo。shengwuzhichengxingkeliranliaojimeidekelilijing、升溫速率、樣(yang)品(pin)質(zhi)量(liang)和(he)揮(hui)發(fa)分(fen)釋(shi)放(fang)特(te)性(xing)指(zhi)數(shu)都(dou)對(dui)兩(liang)者(zhe)的(de)著(zhe)火(huo)及(ji)燃(ran)燒(shao)同(tong)樣(yang)產(chan)生(sheng)不(bu)同(tong)程(cheng)度(du)的(de)影(ying)響(xiang)。由(you)於(yu)生(sheng)物(wu)質(zhi)成(cheng)型(xing)顆(ke)粒(li)燃(ran)料(liao)是(shi)經(jing)過(guo)高(gao)壓(ya)而(er)形(xing)成(cheng)的(de)塊(kuai)狀(zhuang)燃(ran)料(liao)
，其(qi)結(jie)構(gou)與(yu)組(zu)織(zhi)特(te)征(zheng)就(jiu)決(jue)定(ding)了(le)揮(hui)發(fa)分(fen)的(de)溢(yi)出(chu)速(su)度(du)與(yu)傳(chuan)熱(re)速(su)度(du)較(jiao)原(yuan)生(sheng)物(wu)質(zhi)秸(jie)稈(gan)大(da)大(da)降(jiang)低(di)，但(dan)是(shi)與(yu)煤(mei)相(xiang)比(bi)顯(xian)得(de)更(geng)為(wei)容(rong)易(yi)，因(yin)此(ci)，生(sheng)物(wu)質(zhi)成(cheng)型(xing)顆(ke)粒(li)燃(ran)料(liao)的(de)揮(hui)發(fa)分(fen)特(te)性(xing)指(zhi)數(shu)與(yu)燃(ran)燒(shao)特(te)性(xing)指(zhi)數(shu)是(shi)大(da)於(yu)煤(mei)的(de)。
2、鍋爐的設計
2.1主要設計參數
    鍋爐產水量（鍋爐出力）G-500kg/h，進水溫度T=20℃，出水溫度T=95℃，冷空氣溫度為20℃。由於缺乏有關生物質成型顆粒燃料鍋爐設計參數
，根據秸稈成型顆粒燃料的成分、發熱量及燃燒與中值煙煤相當的特性，鍋爐特性參數的選取中值煙煤為參考進行選取。其固體不完全燃燒損失q4=3%，排煙溫度為100℃，排煙損失q2=8%，氣體不完全燃燒損失q=1%，散熱損失qs =5%

，灰渣物理熱損失q=2%
，爐排麵積熱強度qR=370 kW/m2，爐膛容積熱強度qv一340 kW/m2
，輻射受熱麵強度qf=70 kW/m2，爐膛過剩空氣係數ajl一1.7，排煙處過剩空氣係數apj=1.85，煙道總阻力333 Pa。
2.2反燒式生物質成型顆粒燃料鍋爐結構布置
    新型生物質成型顆粒燃料鍋爐采用反燒結構。包括鍋爐本體
、開水箱、溫水箱
、橫向熱交換水管組、隔煙板
、煙氣淨化器、引風機
、煙囪等部分組成，其結構布置如圖1。zaiguolutineishangxiashezhideshanglutanghexialutang，shanglutangzhitongzhiguolutidingbuyuwaijiexiangtong，shezhirenkouweijinliaokou
，jinliaokouchangkai
，zuoweitouranliaoyugongyingkongqizhiyong。lutizhengmianshezhiyoufengmenhechuhuikoufenbieyuxialutanghejihuishixiangtong。youfengmenjinruxialutangdeercifengshiweiranjindeqitizaicichujinyiburanshao。kaishuixiangyuwenshuixiangdeneiqiangzuoweiyandaoxiaduanyuxialutangpaiyandaoliantong，neiqiangshezhiyouhengxiangrejiaohuanshuiguanzu。wenshuixiangneiqiangshangbanbufenyouyikuaigeyanbanzongxiangfengecheng2個空間，排煙口處設置有煙氣淨化器

，內置高效過濾材料。
    反燒式生物質成型顆粒燃料鍋爐的工作原理是：shengwuzhichengxingkeliranliaocongshangbujinliaokoujiarudaoshanglutangnei。guoluyunxingshishanglupaishangdezhireranliaoheweiranjindeweili
，zaiyinfengjihezhonglizuoyongxia
，yibianranshaoyibianxiangxiadiaoluo
，luozaixialupaishang，weiwanquanranshaoderanliaokelijixuranshao，ranjindehuilicongxialupailuorenjihuishizhong。yanqiyouxialutangpaiyandaojinrukaishuixiangneiqiang，congrejiaohuanshuiguanzuneibujianxichuanguo，zaiyoukaishuixiangpaiyandaojinruwenshuixiang

；yanqizaiwenshuixiangneiqianggeyanbandedaoxiangxiachuanguorejiaohuanshuiguanzuneibudejianxijinruyanqijinghuaqi，jingguojinhuachulihoucongwenshuixiangdepaiyankoupaichu
，tongguoyinfengjijinruyancong。
3
、生物質成型顆粒燃料鍋爐試驗
    根據GB/T101080-2003《工業鍋爐熱工性能試驗規範》
、GWPB321999《鍋爐大氣汙染物排放標準》及GB5468-1991《鍋爐煙塵測試方法》，對該生物質成型顆粒燃料鍋爐熱性能及環保指標進行測試。
3.1主要測試儀器
    WJ-60B型皮托管平行全自動煙塵采樣器；(2)2000A手持式快速紅外測溫儀，測量精度為讀數值1%±1℃；(3)SWJ精密數字熱電偶溫度計
，精度為±0.3%；(4)U型玻璃管壓力計，精度為1.0級；(5)大氣壓力計，精度為1.0級；(6)磅稱，米尺，秒表

，水桶。
3.2試驗結果
    試驗燃料為：成型玉米稈；成型稻稈；成型小麥稈。燃料直徑均為45mm
，密度為1.15 t/m3，含水率為7. 0%，收到基淨發熱量分別為15 847kj/kg、15751 kj/kg
、15 380 kj/kg。試驗結果見表2。
4
、結語
    (1)由3種不同類型生物質成型顆粒燃料試驗得出的結果可以看出

，根據其燃燒規律設計出的專用鍋爐的熱效率達到了設計要求，且3個試驗的熱效率相近，說明設計出的專用鍋爐對生物質燃料的適應性強
，證明了該設計方法的可行性和科學性。
    (2)從cong試shi驗yan過guo程cheng可ke以yi看kan出chu，采cai用yong雙shuang爐lu排pai反fan燒shao結jie構gou

，冷leng空kong氣qi和he生sheng物wu質zhi成cheng型xing顆ke粒li燃ran料liao不bu直zhi接jie進jin入ru燃ran燒shao室shi，使shi燃ran料liao從cong上shang爐lu排pai到dao剛gang投tou入ru爐lu內nei的de新xin料liao層ceng溫wen度du逐zhu漸jian降jiang低di形xing成cheng溫wen度du梯ti度du，使shi揮hui發fa分fen的de析xi出chu速su度du相xiang對dui平ping穩wen，解jie決jue了le生sheng物wu質zhi成cheng型xing顆ke粒li燃ran料liao燃ran燒shao的de不bu穩wen定ding現xian象xiang；灰渣在料層的壓力和自身的重力作用下自動下落
，基本上解決了秸稈成型顆粒燃料結渣對燃燒產生的不利影響。
    (3)成(cheng)型(xing)顆(ke)粒(li)燃(ran)料(liao)燃(ran)燒(shao)排(pai)放(fang)的(de)煙(yan)氣(qi)依(yi)次(ci)經(jing)過(guo)開(kai)水(shui)箱(xiang)和(he)溫(wen)水(shui)箱(xiang)內(nei)腔(qiang)，進(jin)行(xing)多(duo)級(ji)換(huan)熱(re)

，最(zui)後(hou)從(cong)煙(yan)囪(cong)排(pai)人(ren)大(da)氣(qi)中(zhong)，而(er)開(kai)水(shui)箱(xiang)和(he)溫(wen)水(shui)箱(xiang)內(nei)腔(qiang)的(de)橫(heng)向(xiang)熱(re)交(jiao)換(huan)水(shui)管(guan)組(zu)收(shou)集(ji)的(de)熱(re)量(liang)通(tong)過(guo)熱(re)水(shui)補(bu)充(chong)到(dao)鍋(guo)爐(lu)熱(re)交(jiao)換(huan)水(shui)係(xi)統(tong)中(zhong)，充(chong)分(fen)利(li)用(yong)了(le)煙(yan)氣(qi)餘(yu)熱(re)，提(ti)高(gao)了(le)鍋(guo)爐(lu)的(de)熱(re)效(xiao)率(lv)。
    (4)試驗除開始點火時有少量白煙（因生物質成型顆粒燃料內含有生物質堿，白煙屬於生物質堿）外，鍋爐正常運行後，整個過程燃燒連續平穩，排煙中不完全燃燒物損失小。鍋爐排煙口處設置有煙氣淨化器，內置高效過濾材料（原料來源廣泛，可以隨時更換）可有效脫除煙氣中的焦油和灰分。鍋爐排煙中CO、SO2、NOx和煙塵濃度等環保指標遠遠低於燃煤鍋爐，符合國家工業鍋爐大氣汙染物排放標準要求。
(5)guoneiwaiwenxianzhongquefashengwuzhichengxingkeliranliaoguoludejutishejicanshu

，youxiecanshushianmeizhihuoanjingyanquedingde，congshiyankekanchushengwuzhichengxingkeliranliaoguoludeshejixuanyongcanshuyuyunxingcanshuzhijianhaicunzaiyidingchabie。
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