生物質(zhì)顆粒燃料是利用農(nóng)業(yè)收獲作物中的廢物,壓縮直接使用看似無用的秸稈、鋸末、玉米芯、稻殼等燃料。把這些東西變廢為寶的方法是生物質(zhì)形成燃料鍋爐。
目前,中國城市有大量的燃煤鍋爐,大部分分布在城市和城市周邊,因為燃燒的是含硫量高的劣質(zhì)煤,鍋爐無脫硫裝置,加上低操作因素,黑煙和硫污染直接影響城市及周邊地區(qū)的空氣質(zhì)量,為此,取消城市煤鍋爐、煤改氣、電的呼聲很高,許多城市都采取了行動,但由于氣源緊張，電價昂貴,城市熱量達不到的地區(qū),收效甚微。用清潔的生物質(zhì)燃料代替煤,使用城市鍋爐已成為首選。但目前，大多數(shù)鍋爐的結(jié)構(gòu)不適合使用生物質(zhì)燃料（仍有黑煙、粉塵污染等現(xiàn)象）,生物質(zhì)燃料燃燒裝置完全解決了鍋爐中生物質(zhì)燃料的燃燒問題。根據(jù)生物質(zhì)燃料揮發(fā)性大的特點,反燃法、煤制氣法、懸浮燃燒等清潔燃燒技術(shù)的綜合應(yīng)用,完全燃燒生物質(zhì)燃料,解決了冒黑煙的本質(zhì)問題。
生物質(zhì)顆粒燃料鍋爐燃燒工作原理：生物質(zhì)燃料從進料口或上部均勻地鋪在上爐排上,點火后,開啟引風機,分析燃料中的揮發(fā)性,火焰向下燃燒,高溫區(qū)迅速形成在由未燃帶和懸掛爐排組成的區(qū)域,為持續(xù)穩(wěn)定著火創(chuàng)造條件,燃燒的燃料和未燃燒的顆粒小于上爐排間隙和揮發(fā)分,在引風機和重力的作用下,一邊燃燒一邊倒下,落在高溫懸掛爐排上稍作停留后繼續(xù)下落,最后落在下爐排上,未完全燃燒的燃料顆粒繼續(xù)燃燒,燃燒的灰粒從下爐排入出灰裝置的灰斗,當積灰達到一定高度時,一起打開出灰閘板排出。燃料下落時,二次配風口補充一定氧氣,供懸浮燃燒,三次配風口提供的氧氣為下爐排燃燒助燃,完全燃燒的煙氣通過煙氣出口到對流熱表面。當大顆粒煙塵通過隔板向上時，慣性會落入灰斗中,小灰塵被除塵擋板網(wǎng)擋住，大部分落入灰斗中,只有一些極小的顆粒進入對流受熱面,極大地減少了對流受熱面的積灰,傳熱效果提高。
①高溫區(qū)可以快速形成,層燃、氣化燃燒和懸浮燃燒狀態(tài)保持穩(wěn)定,煙氣在高溫爐內(nèi)停留時間長,經(jīng)多次配氧,燃燒充分,燃料利用率高,冒黑煙的問題可以從根本上解決。
②配套鍋爐,原始煙塵排放濃度低,不需要煙囪。
③連續(xù)燃料燃燒,工況穩(wěn)定,不受添加燃料和刺火的影響,能保證輸出。
④自動化程度高,勞動強度低,操作簡單方便,無需復雜的操作程序。
⑤燃料適用性廣,不結(jié)渣,完全解決了生物質(zhì)燃料易結(jié)渣的問題。
⑥采用氣固相分相燃燒技術(shù),還有以下優(yōu)點：
a大多數(shù)從高溫裂解燃燒室送入氣相燃燒室的揮發(fā)物是碳氫化合物,適合低過氧或欠氧燃燒,可達到無黑煙燃燒和完全燃燒,能有效抑制熱-NO”的產(chǎn)生。
b在高溫裂解過程中,處于缺氧狀態(tài),該過程能有效防止燃料中氮轉(zhuǎn)化為有毒氮氧化物。
生物質(zhì)燃料燃燒污染物主要排放少量空氣污染物和可綜合利用的固體廢物。
生物質(zhì)燃料纖維素含量高,為70%左右；硫含量遠低于煤；燃料密度高,儲運方便；產(chǎn)品形狀規(guī)格多,廣泛使用；熱值等于中質(zhì)煤,燃燒速度比煤快11%以上,采用配套脫硫除塵裝置后，燃燒充足，黑煙少，灰分低，環(huán)保衛(wèi)生,空氣污染物排放少，濃度低。根據(jù)生物質(zhì)
固體成型燃料
專用鍋爐研究：生物質(zhì)燃料燃燒后可實現(xiàn)CO2零排放,NOx微量排放,SO2排放量低于33.6mg/m3,煙塵排放量小于46mg/m3.《鍋爐大氣污染物排放標準》(GB13271-2001)中燃氣鍋爐排放標準。請參閱本標準,燃氣鍋爐排放標準為：SO2≤100mg/m3、煙塵≤100mg/m3.生物質(zhì)燃料鍋爐燃燒后，空氣污染物排放濃度遠低于國家標準。
生物質(zhì)燃料鍋爐燃燒的固體廢物主要是燃燒后的灰分,鉀肥可回收利用,綜合利用資源。
生物質(zhì)燃料的環(huán)境效益主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
(1)生物質(zhì)燃料取代煤等常規(guī)能源,可減少大氣污染物的排放,有效提高城鄉(xiāng)空氣環(huán)境質(zhì)量。生物質(zhì)燃料中硫含量低于煤
由于生物質(zhì)在燃燒過程中排放C，替代煤燃燒可以有效地減少大氣中二氧化硫的排放O光合作用在生長過程中被吸收的比較多,所以從循環(huán)利用的角度看,空氣中的生物質(zhì)燃燒CO凈排放為零。
鉀肥可回收灰分,實現(xiàn)秸稈-燃料-肥料的有效循環(huán)。
(3)合理處理廢棄的農(nóng)作物,減少對環(huán)境的影響
僅秸稈而言,我國農(nóng)作物秸稈年產(chǎn)量約為7.06億千噸,每年有7000萬噸河南省,占全國的1/10.如果秸稈等廢棄作物自然腐爛,會產(chǎn)生大量的甲烷,甲烷氣體的溫室效應(yīng)通常是二氧化碳的21倍。將廢棄的作物制成燃料,既變廢為寶,節(jié)約資源,溫室氣體也可以減少,保護環(huán)境。
國家鼓勵這類環(huán)保企業(yè)發(fā)展,因為它很好地實現(xiàn)了變廢為寶取材、當?shù)厣a(chǎn),并具有節(jié)能、環(huán)保等功效特點。目前，我國仍存在生物質(zhì)燃料生產(chǎn)工藝等問題，限制了我國可持續(xù)經(jīng)濟的發(fā)展。它對緩解我國能源短缺和環(huán)境污染具有重要意義,因此這個行業(yè)的發(fā)展還是有很大空間的。
