能源是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和發(fā)展的基本動(dòng)力，從國家經(jīng)濟(jì)角度來說，能源問題關(guān)系到政治穩(wěn)定和社會(huì)發(fā)展。生物質(zhì)能源是可再生能源的一個(gè)重要組成，我國正在不遺余力地為保護(hù)其能源安全做出努力，它具有來源廣泛，成本低廉的特點(diǎn)。農(nóng)村能源的持續(xù)利用是國家能源問題的瓶頸，中國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)村能源現(xiàn)代化是中國實(shí)現(xiàn)全面小康的一個(gè)關(guān)鍵因素，利用生物質(zhì)能源，如農(nóng)村生活用能以秸稈、煤炭和薪柴等，利用生物質(zhì)壓縮成型技術(shù)對(duì)它們加以處理可以提高中國能源安全水平，即農(nóng)作物秸稈等可以作為能源用途，有利于減緩?fù)�化石能源利用所帶來的全球氣候，富通新能源專業(yè)生產(chǎn)銷售秸稈顆粒機(jī)、木屑顆粒機(jī)等生物質(zhì)成型顆粒燃料，同時(shí)我們還有大量的楊木木屑顆粒機(jī)燃料出售，如下所示： 1、生物質(zhì)成型顆粒燃料燃燒特性和相關(guān)計(jì)算
    了解燃料的燃燒特性，將水稻、小麥和玉米秸稈成型顆粒燃料為依據(jù)，對(duì)指導(dǎo)鍋爐的設(shè)計(jì)、改造和運(yùn)行管理工作作用巨大。將生物質(zhì)成型顆粒燃料與煤進(jìn)行比較，在無秸稈成型顆粒燃料參數(shù)的情況下，參考有關(guān)煙煤參數(shù)選取。生物質(zhì)成型顆粒燃料由水稻、小麥、玉米等秸稈壓縮成型而來，為指導(dǎo)生物質(zhì)成型顆粒燃料鍋爐的改進(jìn)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
    煤是由遠(yuǎn)古植物遺體在地表湖沼或海灣環(huán)境中隨著地殼的變動(dòng)被埋人地下，長(zhǎng)期處在溫度、壓力較高的環(huán)境中，原植物中纖維素，木質(zhì)素經(jīng)脫水腐蝕，其含氧量不斷減少：而碳量不斷增加，逐漸形成化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)、含碳量高的固體碳?xì)淙剂�。煤中碳含量的�?guī)律是隨煤的變質(zhì)強(qiáng)度的加深而增加，煤中氫含量的規(guī)律是隨煤的變質(zhì)強(qiáng)度的加深而減少，煤中氧含量隨變質(zhì)程度的加深而減少，煤中氮主要來自成煤植物，硫?qū)γ汉蜕�物質(zhì)成型顆粒燃料而言都是有害物質(zhì)。煤的變質(zhì)程度越高，水分越少，其灰分含量不僅影響著發(fā)熱量而且影響著著火和燃燒。煤的揮發(fā)分含量隨著煤的變質(zhì)程度的加深而減少；稈成型顆粒燃料發(fā)熱量低于煤，各種生物質(zhì)成型顆粒燃料中氫含量較低，各種生物質(zhì)成型顆粒燃料中氧含量為百分之三十多，生物質(zhì)成型顆粒燃料氮含量比煤的更低，生物質(zhì)成型顆粒燃料中硫的含量低于煤中硫的含量，干生物質(zhì)中水分的含量降低爐膛的溫度，使鍋爐的效率下降，生物質(zhì)成型顆粒燃料灰分含量要低于煤的，秸稈成型顆粒燃料的揮發(fā)分遠(yuǎn)高于煤的。在以上分析中得知，生物質(zhì)成型顆粒燃料中硫、氫等元素含量較煤少，產(chǎn)生的污染物含量少，大大減少二氧化硫等污染物的排放，但揮發(fā)分是設(shè)計(jì)鍋爐時(shí)考慮的一個(gè)主要因素。
    燃料的燃燒機(jī)理與燃料的結(jié)構(gòu)有一定的關(guān)系，生物質(zhì)成型顆粒燃料，是由原生物質(zhì)壓縮成型的，生物質(zhì)成型顆粒燃料與煤雖然都來源于植物生物質(zhì)，但兩者的結(jié)構(gòu)是不同的。生物質(zhì)成型顆粒燃料的微觀結(jié)構(gòu)基本不變，煤的結(jié)構(gòu)本身極為復(fù)雜，其燃燒后會(huì)起一定的化學(xué)反應(yīng)。進(jìn)一步研究生物質(zhì)成型顆粒燃料的燃燒機(jī)理，發(fā)現(xiàn)生物質(zhì)成型顆粒燃料與煤的結(jié)構(gòu)上的差別使得它們的燃燒特性有著顯著的差別：生物質(zhì)成型顆粒燃料的燃燒性能介于原生物質(zhì)和褐煤之間，物質(zhì)成型顆粒燃料及煤的顆粒粒徑、升溫速率、樣品質(zhì)量和揮發(fā)分釋放特性指數(shù)產(chǎn)生不同，生物質(zhì)成型顆粒燃料的揮發(fā)分特性指數(shù)大于煤的，并且燃燒相對(duì)穩(wěn)定，即生物質(zhì)燃燒特性指數(shù)較煤的大。
    鍋爐是按指定燃科特性以及燃燒特性來設(shè)計(jì)的，計(jì)算時(shí)，要簡(jiǎn)化氣和煙氣中所有組成成分，沒有超過兩千度時(shí)，計(jì)算中不考慮煙氣的熱分解，可以省去空氣中微量的稀有氣體和二氧化碳。玉米、小麥、水稻三種作物秸稈是生物質(zhì)燃料的主要來源，經(jīng)相關(guān)計(jì)算表明，物質(zhì)成型顆粒燃料的污染物排放量低于碳化程度深的煙煤及無煙煤，與褐煤的相接近。對(duì)過量空氣系數(shù)的選取及褐煤的相關(guān)參數(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行鍋爐設(shè)計(jì)計(jì)算、整理實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從理論計(jì)算上證明：生物質(zhì)成型顆粒燃料與褐煤的相接近。
2、生物質(zhì)成型顆粒燃料熱水鍋爐的改進(jìn)
    針對(duì)生物質(zhì)成型顆粒燃料熱水鍋爐的不足，以單間溫室采暖熱負(fù)荷作為設(shè)計(jì)鍋爐時(shí)的供熱量，進(jìn)行鍋爐本體，爐排、輻射受熱面及對(duì)流受熱面改進(jìn)設(shè)計(jì)，并選用合適的風(fēng)機(jī)及控制系統(tǒng)。
    溫室參數(shù)：日光溫室墻體包括溫室的后墻和兩個(gè)山墻，后坡屋面構(gòu)造由外向里依次為水泥砂漿抹面、一層油氈防水層、厚PS板、干鋪油氈一層、厚硬木板。采用聚乙烯膜。溫室是一個(gè)半封閉的熱力系統(tǒng)，它隨時(shí)受到室內(nèi)外諸多擾量的影響，。溫室內(nèi)應(yīng)該保證達(dá)到的最低溫度，夜間沒有太陽輻射，現(xiàn)場(chǎng)一般不會(huì)有工作人員，一般情況下，通風(fēng)系統(tǒng)不工作。
    溫室圈護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱量的計(jì)算：兩側(cè)山墻和后墻的傳導(dǎo)熱量、溫室大棚塑料薄膜的傳導(dǎo)熱量、后坡屋面的傳導(dǎo)熱量，附加修正主要包括結(jié)構(gòu)形式修正和風(fēng)力修正；溫室地面?zhèn)鳠釤釗p失的計(jì)算：鑒于外界氣溫對(duì)地面各地段傳熱影響不同，越靠近外墻，溫度場(chǎng)變化越大，傳熱量也越多，考慮相關(guān)因素后，算出溫室地面的總傳熱量。另外，還要計(jì)算出．慍室冷風(fēng)滲透熱損失、溫室采暖熱負(fù)荷，為改進(jìn)后的生物質(zhì)成型顆粒燃料熱水鍋爐的供熱量提供參考。
改進(jìn)生物質(zhì)成型顆粒燃料熱水鍋爐需在新設(shè)計(jì)參數(shù)的基礎(chǔ)上，確定其尺寸，改進(jìn)后的水冷排與上方鍋筒相連，把原來的水箱改為上下兩個(gè)鍋筒，在改進(jìn)設(shè)計(jì)時(shí)，降溫對(duì)流受熱面置于上鍋筒內(nèi)，選用較窄皮帶，降低風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、減少風(fēng)量及風(fēng)壓。電路及控制部分的設(shè)計(jì)選用溫控部分，并連同鍋爐用電部分，組裝成一配電箱�？刂齐娐贩謱�(duì)電動(dòng)機(jī)的起�？刂�，對(duì)電磁閥的溫度控制。溫度控制是通過溫控儀控制電磁閥來實(shí)現(xiàn)的，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，到了改進(jìn)設(shè)計(jì)時(shí)熱效率80%的要求。改進(jìn)后的鍋爐排煙熱損失及散熱損失有大幅度的下降，經(jīng)實(shí)驗(yàn)得知，我們看到的不足是改進(jìn)后的鍋爐爐膛溫度比改進(jìn)前的偏低，這帶來的不良效果是使得固體不完全燃燒熱損失偏高，但總的來說是降低了總熱損失，提高了鍋爐的熱效率。通過找到改進(jìn)設(shè)詩過程中存在的問題，并進(jìn)行修改，可采用FLUENT軟件進(jìn)行流體流動(dòng)與傳熱的模擬計(jì)算流程，為提高生物質(zhì)成型顆粒燃料熱水鍋爐改進(jìn)設(shè)計(jì)水平提供依據(jù)。
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