循环流化床锅炉焚烧生物质燃料的研究进展

  杏核和桃核等果核很适合燃烧，它们的湿度很低，而且不含有像氯这样的有害成分。因为含有很高的木质素，热值和木材差不多。

  AyselTA等[19]在直径125mm、高1800mm的CFB燃烧装置里燃烧杏核和桃核发现，杏核和桃核燃烧时燃烧效率能够达到96%～98.95%，而且燃烧效率随着过量空气系数和床料固体颗粒循环倍率的增加而增加。试验中使用这种燃料时所需的过量空气系数λ在一个较高的水平(1.6～2.1):λ低于1.6时,燃烧效率仅仅为74%～85%;λ=2.1时，燃烧时产生的SO2和NOx都会低于欧共体的限制要求。

  文献[19]中还指出，对于小容量的CFB锅炉和洁净能源生产来说，水果核是一种很有潜力的燃料。HüseyinT等[30]通过研究杏核、桃核等农业废弃物与土耳其煤在CFBC里的混合燃烧情况后指出，杏核、桃核与煤在CFBC里混烧不但可以保持较高的燃烧效率(93.5%～97%)，而且可以实现锅炉机组的大型化。他们同时还发现，为了维持较低的污染物排放量，果核与煤混合时存在着最小混合质量比(1∶4左右)。

  CliffeKR等[20]、SuksankraisornK等[21]、ArmestoL等[31]及AyselTA等[32]发现，在CFB锅炉里燃烧橄榄饼与煤的混合燃料能保持较高的燃烧效率。CliffeKR等还发现:与纯煤燃烧相比，在橄榄饼的质量占20%时，燃烧效率降低最多，但也仅仅下降5%;随着橄榄饼含量的增加,NOx和SO2的排放量减少，而N2O的排放量稍有增加。而SuksankraisornK等发现，随着橄榄饼含量的增加,NO的排放量也稍有增加。ToramanOY等[33]通过试验指出，对于利用CFB锅炉来燃烧像污泥这样的低燃烧质量的燃料来说，橄榄饼将会是一个很好的辅助燃料。

  TopalH等[34]还分别进行了橄榄饼独自燃烧，和油页岩、柴油一起混烧的试验。所有结果均表明，对于洁净煤燃烧技术来说，橄榄饼在小规模的工业CFB锅炉里混烧是很好的。

  目前对CFB锅炉里使用甘蔗渣作为燃料的研究开展的不多，相关文献也很少。米铁等对甘蔗渣在循环流化床燃烧装置里的燃烧热解进行了研究，相关的信息参见文献[35]。

  另据文献[36]报道，中国广西露塘糖厂35t/h混烧甘蔗渣和煤的循环流化床锅炉取得了成功。该厂的实际运行经验表明,锅炉也可纯烧甘蔗渣，但纯烧甘蔗渣时锅炉的热效率会会降低。另外，由于进料的问题，纯烧甘蔗渣时会使锅炉蒸发量下降,甘蔗渣的供给方式有待进一步研究改进。

  由于向日葵茎干在农业废弃物中所占的比例较秸秆、稻壳等要小得多，所以它在CFB锅炉里的燃烧特性还没有正真获得太多的关注。HüseyinT等[30]通过实验指出，向日葵茎干与煤在CFB燃烧装置里的混烧是可行的。而且，当向日葵茎干与煤混合的质量比为1∶3时，污染物的排放量最小。

  1)国内外对各种生物质燃料的研究力度区别明显:对生物质燃料所占比重较大的废弃木材、秸秆、稻壳研究的较多，而对果核、橄榄饼、甘蔗渣等生物质燃料的研究相对较少。另外，目前尚未发现研究水生植物在CFB锅炉里燃烧的相关文献。

  2)采用CFB锅炉燃烧生物质燃料，独烧效果不如混烧好,这是各国学者的共识。但是，国内外对各种生物质燃料与高热值燃料混烧的研究还不系统，应在混合比例和相应的污染物排放方面(特别是金属排放方面)做全面的研究，最好能够形成生物质在CFB锅炉燃烧的数据库。其中，将城市生活污泥、煤泥、水煤浆和TDF作为生物质的辅助燃料，均是不错的选择。

  3)目前，各国对采用CFB锅炉燃烧农业废弃物因其高碱金属含量所导致的碱金属腐蚀问题认识还不够深刻，应该在腐蚀机理、腐蚀区域及相应的对策上做全面的研究。

  4)空气的分段送入对控制木材、污泥等高挥发分燃料燃烧的气体排放效果不明显，其原因尚待进一步研究，而分级送风对流场的影响以及挥发分析出和燃烧所发生的区域则是研究此问题所应该着重考虑的。

  5)燃料特性对循环流化床锅炉的设计与运行有特别大的影响,而关于CFB锅炉燃烧生物质燃料数值模型方面的研究目前还不多见。若能够对生物质燃料在CFB锅炉里的燃烧进行充分的数值研究也将会极大地促进CFB锅炉在生物质燃料燃烧中的应用。

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