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生物燃料分析范文1
正文
1、概述
生物質顆粒燃料是在一定溫度和壓力作用下,利用木質素充當粘合劑,將松散的秸稈、樹枝和木屑等農林生物質壓縮成棒狀、 塊狀或顆粒狀等成型燃料。中質煙煤相當;基本實現 CO2零排放,NOx和 SO2的排放量遠小于煤,顆粒物排放量降低;燃燒特性明顯得到改善,利用效率顯著提高。 因此,生物質固體成型燃料技術是實現生物質高效、 清潔利用的有效途徑之一。 生物質固體成型燃料主要分為顆粒、塊狀和棒狀 3 種形式,其中顆粒燃料具有流動性強、燃燒效率高等優點,因此得到人們的廣泛關注。
隨著我國的再生能源快速發展,生物質成型燃料技術及其清潔燃燒設備的研究開發提高了秸稈運輸和貯存能力,燃燒特性明顯得到了改善,可為農村居民提供炊事、取暖用能,具有原料來源廣泛、價格低、操作簡單等特點,是生物質能開發利用技術的主要發展方向之一。
自2006年1月1日我國頒布實施了再生能源法。使我國生物質能源發展走上了快速規范化的道路。生物質能在我國主要是以農作物秸稈為主體的資源。秸稈長期被作為農村傳統的用能,隨著我國農村經濟的發展,農民,特別是新一代的農民難以接受傳統的、直燒秸稈生活用能的落后方式。但又苦于缺乏先進廉價的使用。也只能花高價用液化氣、電、型煤等現代能源。由于現代能源的緊張和價格的日趨上漲,長期花高價用現代能源,農民又難以承受。特別是城鎮及城市接壤區域居民采暖,800-900元每噸的煤,一個冬天要用上1-2噸滿足采暖需要,農民甘愿受凍也不愿花如此大的費用,而城鎮及城市接壤區域居民采暖受到環境要求的嚴格限制。目前,居民冬季用煤采暖的已越來越少。從這一點看,在現代社會有相當多的農民沒有得到,也很難得到良好的能源服務,他們的現代生活水平還較低。國家早就重視如此重要的民生問題,從20世紀90年代初中國農業部和科技部就開始投資進行農作物秸稈資源化利用的研究、開發、試點示范和技術推廣工作。近幾年,中國農作物秸稈的清潔、方便能源利用的技術研究和開發工作已取得了一些成果,有些技術已趨于成熟,并得到一定程度的推廣?,F在,中國主要的農作物秸稈能源利用技術有秸稈氣化集中供氣技術、秸稈壓塊成型及炭化技術、利用秸稈制取沼氣技術和秸稈直接燃燒技術。由于中國農村經濟的發展,農民及城鎮居民生活水平的提高,居民對清潔能源的需求,加上這些秸稈能源利用技術的不斷發展和逐步完善,秸稈能源利用將逐漸由傳統的、低效不衛生的直接燃燒方式向優質化和高效化方向發展。
國外關于生物質成型燃料與燃燒技術設備的應用以趨于成熟化和普遍化,我國生物質成型燃料的發展還剛開始,與之相適應的燃燒技術設備處于一種滯后狀態。目前一些成型燃料的應用,主要是在現有燃燒設備的基礎上,直接應用或改造應用,既使河南省科學院研制具有較高水平的家用顆粒燃料爐灶,也存在著技術不到位的情況,難以產業化發展,沒有做到商品化應用。
有些單位在取得了生物質顆粒燃料炊暖爐灶的基礎上,立足于建立一個秸稈成型顆粒燃料與高效清潔燃燒設備系統技術產品的有機統一,協調發展的機制。在進行“生物質冷成型燃料加工設備系統”和生物質顆粒燃料炊暖爐灶的研制過程中,重點解決了目前百姓采暖困難問題,創造了“生物質顆粒燃料供熱鍋爐”的成果。采用了生物質顆粒燃料炊暖爐灶的核心技術,實現了生物質高效、清潔燃燒、節能排放的目標。應用廣泛,可滿足城鎮及城市接壤區域居民采暖需求。
2、物質顆粒燃料成型和清潔燃燒技術及設備
2.1傳統成型方法。
它與現有的飼料制粒方式相同,即原料從環模內部加入,經由壓輥碾壓擠出環模而成粒狀。
包括原料烘干、壓制、冷卻、包裝等。該工藝流程需要消耗大量能量,首先在顆粒壓制成型過程中,壓強達到50~100MPa,原料在高壓下發生變形、升溫,溫度可達100℃~120℃,電動機的驅動需要消耗大量的電能;其次,原料的濕度要求在12%左右,濕度太高和太低都不能很好成粒,為了達到這個濕度,很多原料要烘干以后才能用于制粒;第三,壓制出來的熱顆粒(顆粒溫度可達95℃~110℃)要冷卻才能進行包裝。后2項工藝消耗的能量在制粒全過程中占25%~35%,加之成型過程中對機器的磨損比較大,所以傳統顆粒成型機的產品制造成本較高。
2.2冷成型技術。
新型冷成型技術通過顆粒成型機直接壓制,把秸稈、木料殘渣等轉化成大小一致的生物顆粒,其燃燒效率超過80%以上(超過普通煤燃燒約60%的效率);燃燒效率高,產生的二氧化硫、氨氮化合物和灰塵少等優點。
2.3清潔燃燒設備
目前燃燒設備的理論研究和應用研究還較少,國內也引進一些以生物質顆粒為燃料的燃燒器, 但這些燃燒器的燃料適應范圍很窄,只適用于木質顆粒,改燃秸稈類顆粒時易出現結渣、堿金屬及氯腐蝕、設備內飛灰嚴重等問題,而且這些燃燒器結構復雜、能耗高、價格昂貴,不適合我國國情,因此沒有得到大面積推廣。
哈爾濱工業大學較早地進行了生物質燃料的流化床燃燒技術研究,并先后與無錫鍋
爐廠、杭州鍋爐廠合作開發了不同規模、不同爐型的生物質燃燒鍋爐。 此外,河南農業大學研制出雙層爐排生物質成型燃料鍋爐,浙江大學研制出燃用生物質秸稈顆粒燃料的雙膽反燒鍋爐等。
3、發展前景分析
我國生物質能資源非常豐富,農作物秸稈資源量超過7.2億噸,其中6.04億噸可作能源使用。國家通過引進、消化、吸收國外先進技術,嫁接商品化、集約化、規?;墓芾斫涷灒Y合中國國情,在農村推廣實施秸稈綜合利用技術,在節省不可再生資源、緩解電力供應緊張等方面都具有特別重要的意義。秸稈綜合利用不但減少了秸稈焚燒對環境造成的危害、減少了溫室氣體和有害氣體排放,而且對帶動新農村建設無疑將起到重要的促進作用。從秸稈資源總量看,廣大農村、鄉鎮的各種秸稈產量大、范圍廣。生物質固體燃料是繼煤炭、石油、天然氣之后的第四大能源,是可取代礦產能源的可再生資源,是未來一個重點發展方向。
參考文獻
[1]劉延春,張英楠,劉明,等.生物質固化成型技術研究進展[J].世界林業研究,2008,21(4):41-47.
[2]趙迎芳,梁曉輝,徐桂轉,等.生物質成型燃料熱水鍋爐的設計與試驗研究[J].河南農業大學學報,2008,42(1):108-111.
生物燃料分析范文2
關鍵詞:機動車尾氣;機動車保有量;污染物;尾氣排放;排放標準 文獻標識碼:A
中圖分類號:X734 文章編號:1009-2374(2016)31-0070-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.31.036
1 概述
近年來,隨著我省經濟的快速發展和城市化進程的加快,機動車數量大幅度增長,2014年全省機動車保有量比2010年增加了48%。機動車尾氣是造成灰霾、光化學煙霧等大氣污染的重要成因,對環境和人體健康危害很大,已經成為影響城市環境空氣質量的重要因素,防治機動車污染正在成為當前及今后城市大氣環境保護的一項重要工作。
2 機動車尾氣的主要污染物
機動車尾氣污染是指機動車燃料不能完全燃燒時,排出的尾氣對大氣造成的污染。機動車排放的尾氣,除了氮氣和氧氣以及燃燒產物二氧化碳、水蒸汽為無害成分外,其余均為有害成分,由于機動車尾氣的排放主要在0.3~2m之間,正好是人體的呼吸范圍,對人體的健康損害非常嚴重。
2.1 一氧化碳(CO)
一氧化碳是一種無色無味的氣體,有毒性,成分比較穩定。一氧化碳是機動車燃料不完全燃燒的產物。當汽車負重過大、慢速行駛時或空擋運轉時,燃料不能充分燃燒,廢氣中一氧化碳含量會明顯增加。當一氧化碳經呼吸道進入血液循環系統后,就會危害人的中樞神經系統,它引起的公害被稱為汽車的第一排氣公害。
2.2 碳氫化合物(HC)
汽車尾氣的碳氫化合物來自三種排放源。對一般汽油發動機來說,約60%的碳氫化合物來自內燃機廢氣排放,20%~25%來自曲軸箱的泄漏,其余的15%~20%來自燃料系統的蒸發,主要含有甲烷、乙烯、丙烯和乙炔和苯等有機物。當碳氫化合物和氮氧化物在太陽紫外線的作用下,會與氧化氮起光化反應生成臭氧、醛等煙霧狀物質。它不僅危害人與動物,而且會使生態環境遭到破壞,嚴重影響農作物的生長,使農作物減產。它稱為汽車的第二排氣公害。
2.3 氮氧化物(NOx)
氮氧化物是一氧化氮及二氧化氮的總稱,氮氧化合物是在內燃機氣缸內大部分氣體中生成的,氮氧化合物的排放量取決于燃燒溫度、時間和空燃比等因素。從燃燒過程看,排放的氮氧化物95%以上是一氧化氮,其余的是二氧化氮。氮氧化物還是產生酸雨和引起氣候變化、產生光化學煙霧的主要原因。它已經成為主要的汽車排氣公害之一。
2.4 固體懸浮顆粒(PM)
汽車尾氣中的顆粒物(PM是PM2.5和PM10總稱),一般是由直徑為0.1~40μm的多孔性炭粒構成。固體懸浮顆粒的成分很復雜,并具有較強的吸附能力,可以吸附各種金屬粉塵、強致癌物(如病原微生物和苯并芘等)。顆粒物隨呼吸道進入人體肺部,以不同方式滯留在呼吸道的各個部位,導致呼吸系統疾病。顆粒物也已成為主要的汽車排氣公害之一。
3 遼寧省機動車保有量及污染物排放量現狀
3.1 2012~2014年遼寧省機動車保有量情況
2012~2014年全省機動車保有量分別為630.8萬輛、691.1萬輛和747.6萬輛,同比前一年保有量,分別增長了12.2%、9.6%和8.2%。其中汽車保有量連年增長分別為414.2萬輛、472.1萬輛和534.7萬輛,增長率分別為19.5%、14.0%和13.3%;低速汽車(農用車)保有量連年下降,摩托車保有量先增后降。
3.2 按排放標準劃分的汽車保有量現狀分析
2012~2014年全省汽車保有量中,國Ⅰ前排放標準汽車保有量分別為37.1萬輛、31.6萬輛和31.1萬輛,國Ⅰ排放標準汽車保有量分別為56.1萬輛、53.4萬輛和56.7萬輛,國Ⅱ排放標準汽車保有量分別為71.7萬輛、69.4萬輛和74.1萬輛,國Ⅲ排放標準汽車保有量分別為198.2萬輛、227.8萬輛和238.7萬輛,國Ⅳ及以上排放標準汽車保有量分別為51.1萬輛、89.9輛和134.1輛。國Ⅰ前排放標準汽車保有量占比連續三年同比下降,國Ⅰ和國Ⅱ排放標準汽車保有量占比先增后降,國Ⅲ及以上排放標準汽車保有量占比連續三年不斷增加。
3.3 2012~2014年遼寧省機動車污染物排放情況
2012~2014年全省機動車一氧化碳(CO)排放量分別為122.50萬噸、121.0萬噸和121.3萬噸,碳氫化合物(HC)排放量分別為16.66萬噸、16.0萬噸和16.0萬噸,氮氧化物(NOx)排放量分別為27.86萬噸、26.5萬噸和25.5萬噸,顆粒物(PM)排放量分別為3.04萬噸、2.7萬噸和2.6萬噸。其中汽車是機動車排放污染物總量的主要貢獻者,其排放的一氧化碳(CO)和顆粒物(PM)超過90%,氮氧化物(NOx)和碳氫化合物(HC)超過80%。
3.4 按排放標準劃分的汽車污染物排放現狀分析
2012~2014年全省汽車一氧化碳(CO)排放量分別為115.40萬噸、114.5萬噸和115.4萬噸,碳氫化合物(HC)排放量分別為14.32萬、13.9萬噸和14.1萬噸,氮氧化物(NOx)排放量分別為23.66萬噸、22.3萬噸和21.6萬噸,顆粒物(PM)排放量分別為2.76萬噸、2.4萬噸和2.4萬噸。其中國Ⅰ前排放標準汽車的四類污染物排放量占總量的近40%,國Ⅳ及以上排放標準汽車的四類污染物排放量僅占總量的3%左右。隨著排放標準的不斷提高,汽車污染物排放量均大幅減低。
4 結論與對策建議
4.1 結論
隨著經濟的快速發展和城市化進程的加快,我省機動車保有量平均以每年10%的速度迅猛增長,機動車主要污染物的排放量以逐年小幅度下降的趨勢減少。
我省的汽車保有量的增長速度平均在15%左右,國Ⅳ及以上排放標準汽車的增長量尤為突出,增長比率達50%以上,但主要污染物排放量僅占總量的3%左右;國Ⅳ前排放標準汽車的保有量逐年下降,主要污染物的排放量雖也有逐年降低的趨勢,但仍是排放總量的主要貢獻者。
4.2 對策建議
國Ⅳ前排放標準的汽車大多是黃標車和車況欠佳的老舊車輛,因此加快淘汰黃標車和老舊車輛,提高新車排放標準,可以有效降低機動車污染物排放,提高環境空氣質量。
據統計和計算,目前一輛黃標車污染物排放量相當于14輛國Ⅲ汽車或28輛國Ⅳ汽車的排放量。應嚴格執行汽車報廢制度,對超過年限或尾氣不能達到標準的汽車,堅決予以報廢。對經檢驗不合格的不得發放環保標志,不得上路行駛。
同時,還應完善機動車污染防治法律法規標準體系建設,明確政府各個職能部門在機動車排氣污染監管工作中的職責、職能,建立健全機動車排氣污染控制協調機制。開展新車的環保一致性查驗,完善機動車環保檢驗與維修(I/M)制度。加強機動車污染防治工作能力建設,強化對環檢機構的日常監管和執法檢查。
機動車污染防治工作是一個系統工程,不僅需要政府的支持,還需要全社會的參與、支持和配合。加強機動車污染防治,需要綜合運用經濟、社會、法律、行政的手段,多管齊下,綜合治理。
參考文獻
[1] 王多龍.大氣污染原因分析及治理辦法[J].資源節約 與環保,2015,(8).
生物燃料分析范文3
【關鍵詞】 植物來源抗腫瘤藥;不良反應;感染
感染性疾病是癌癥患者重要的死亡原因[1]。惡性腫瘤本身及抗腫瘤治療措施均是造成患者嚴重或反復感染的原因,控制感染對惡性腫瘤患者的治療至關重要。2008年12月至2009年6月,我們回顧性分析了2007年12月至2008年12月在我院應用植物來源抗腫瘤藥物化療的256例腫瘤患者的臨床資料,分析其感染發生情況及危險因素。現報告如下。
1 資料分析
256 例患者,男130例,女126例;年齡(56.76±5.4)歲。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、大腸癌7例、骨髓瘤6例、盆腔癌2例、其他腫瘤25例。均接受化療,排除放療兼化療同時進行者。骨髓抑制程度Ⅰ度55例,Ⅱ度53例,Ⅲ度32例,Ⅳ度17例。
本組共有143例(55.8%)患者發生感染。其中男75例(57.7%)、女68例(54.0%)。按感染發生率由高到低依次為骨髓瘤(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別有5、10、10、13例發生感染,感染率依次為9.1%、18.9%、31.3%、76.5%,由Fisher確切概率法得P
143例感染者中,進行病原微生物檢查67例,送檢率為46.9%,略低于國家衛生部規定≥50.0%。其中血培養陽性8例(銅綠假單胞菌、表皮葡萄球菌、大腸埃希菌),咽拭子培養陽性25例及痰培養陽性17例(銅綠假單胞菌、大腸埃希菌、肺炎克雷伯菌、白色念珠菌),尿培養陽性3例(大腸埃希菌、腸球菌),大便培養陽性7例(大腸埃希菌、產氣腸桿菌、曲霉菌)。G-桿菌大多對哌拉西林、第三代頭孢菌素和氨基糖苷類等抗生素敏感;G+菌大多對頭孢菌素類、喹諾酮類和萬古霉素等抗生素敏感;真菌對三唑類(氟康唑)等抗真菌藥物敏感。
2 討論
2.1 應用植物來源抗腫瘤藥化療的腫瘤患者感染情況 根據調查:應用植物來源抗腫瘤藥化療的腫瘤患者感染率為55.8%,感染發生率最高的腫瘤分別為骨髓瘤、AML、ALL,感染發生率依次為83.3%、75.0%、66.6%,這與文獻資料一致[2]。即應用植物來源抗腫瘤藥化療的患者發生感染的機率與腫瘤患者的感染發生率基本一致。多發性骨髓瘤患者的感染發生率最高,主要原因是腫瘤浸潤骨髓往往引起粒細胞數量減少及吞噬功能損傷,因此對吞噬病原體殺滅能力降低,從而增加了感染發生的機會。感染發生男女比例為1.1:1,男性感染發生率高于女性,感染最易發的部位是肺部和胃腸道,分別占58.0%和14.0%。出現Ⅲ-Ⅳ度骨髓抑制的患者其感染發生率明顯高于無嚴重骨髓抑制的患者,嚴重威脅著患者的生命和生存質量。由于腫瘤長期慢性消耗及化療藥物的作用,導致患者自身免疫功能低下,降低了機體的抵抗力和防御功能,使病原菌入侵的機會明顯增加,發生感染的機率大大增加?;熀蠊撬枰种破陂L,白細胞下降幅度大,持續減少時間長,免疫力進一步降低易引起感染。
應用植物來源抗腫瘤藥化療的腫瘤患者最易發生肺部感染(58.0%),這與國內報道相一致[2], 其次為胃腸道感染和尿路感染。植物來源抗腫瘤藥對呼吸道纖毛黏液等細菌清除系統均有破壞作用,加之呼吸道與外界環境直接相通,病原體容易通過空氣飛沫傳播而使肺部成為最易受感染的部位。其次是胃腸道感染,其致病菌為細菌、病毒及真菌等。陪護探視人員及醫務人員中有帶菌者頻繁走動造成傳染,加之患者長期住院接觸病源微生物污染的水龍頭、門把手、餐具等, 未經洗手接觸食品而導致感染,此外抗菌藥物的應用有時造成菌群失調也造成感染。再次是泌尿系感染,主要原因是:由于長期住院、導尿操作、尿路特殊的組織學特點,當黏膜損傷時,大腸桿菌依靠其與宿主上皮細胞或紅細胞表面的甘露糖結合,侵入人體的泌尿系統而發生感染。
2.2 感染因素分析 惡性腫瘤患者是感染的高發人群。腫瘤患者發生感染的危險因素較復雜[3],主要有老年患者、免疫功能低下、伴發基礎疾病、各種插管滯留、進行放化療并發白細胞減少以及手術治療等,再者,某些腫瘤患者入院時已存在院前感染。因此我們要根據患者的機體狀況、腫瘤的病理類型、侵犯范圍(病期)和發展趨向合理地、有計劃地綜合應用現有的治療手段, 以期較大程度地提高治療率和改善生存質量這一原則: ①對多數患者入院后即應用不同的中西藥增強免疫力、輔助抗腫瘤治療;②合并糖尿病、肝炎的患者, 在抗感染治療同時積極治療基礎疾病, 如控制血糖、保護肝功能等;③放化療患者予以加強腸內外營養支持;④利用好激素這把雙刃劍, 可以改善晚期腫瘤患者厭食、乏力, 還可輔助止吐、止痛、退熱,又具有抗炎、免疫抑制的作用。
2.3 病原微生物及敏感抗菌藥物 《抗菌藥物臨床應用指導原則》強調“盡早查明感染病原,根據病原種類及細菌藥物敏感實驗結果選用抗菌藥物”是合理用藥的關鍵所在,增加細菌培養和藥敏實驗數量是提高臨床抗感染療效的根本,對減少盲目用藥,為臨床合理選擇抗菌藥提供明確指導,能提高療效,同時還能避免耐藥菌的產生。病原學送檢可調查結果顯示,咽拭子及痰培養出的病原菌占總病原菌的62.6%,其余標本檢出的病原菌僅占37.4%,也提示呼吸道較易發生感染;咽拭子及痰培養出的多種條件致病菌,依次為真菌(以白色念珠菌為主,占真菌的5.56%)、銅綠假單胞菌、大腸埃希菌、肺炎克雷伯菌等。呼吸道感染不僅有外源性感染,也有內源性感染,當患者免疫功能低下或者菌群失調時,這些條件致病菌便成了主要致病菌,是培養出多種條件致病菌的原因。下呼吸道感染病原菌與患者自身口咽部定植菌有高度同源性,而腸道菌群是口腔革蘭陰性桿菌的主要來源,即腸道細菌逆向移行和易位;而化療藥物、激素、抗菌藥物的應用,導致黏膜屏障受損,口腔、胃腸道內外環境改變,細菌增殖活躍、菌群失調,易發生感染,且以真菌感染多見,美國疾病控制中心報道,大劑量化療5%~20%的患者并發真菌感染,因此臨床醫師不能僅憑經驗用藥,應當提高病原學的送檢率,根據病原菌藥敏結果選用合適的抗菌藥物,盡量避免菌群失調和二重感染。
2.4 存在問題與建議
2.4.1 臨床醫生應樹立強烈的病原學觀念 目前臨床上病原微生物檢查送檢率較低,臨床多數醫生仍是以經驗用藥為主,這主要是由于目前細菌培養及藥敏試驗需要花費一定的時間與費用,同時醫生與患者對病原學送檢認識不足,建議對醫護人員加強業務培訓,提高其認識,從而提高病原微生物檢查送檢率。
2.4.2 標本的留取及培養 標本留取不規范,培養技術不嚴格,培養及藥敏結果尚未結合患者臨床表現予以科學評價。臨床醫師必須提高確診細菌及其他致病微生物所致感染的能力,并能依據患者的臨床表現、有關化驗等輔助檢查結果及流行病學資料排除病毒性感染可能。
3 結論
惡性腫瘤并發感染是一個常見的、不易解決的臨床難題,病情嚴重、治療棘手、病死率高,嚴重影響腫瘤患者的治療和康復[4]。因此,應用植物來源抗腫瘤藥進行化療時應注意提高患者的免疫能力,加強化療后的恢復,密切監測感染的發生,并及時合理的應對。從而保證化療的順利進行,最大程度的發揮植物來源抗腫瘤藥的療效。
參 考 文 獻
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生物燃料分析范文4
關鍵詞:生物質 鍋爐效率 調整措施
1 前言
廣東粵電湛江生物質發電有限公司是目前國內單機容量最大的燃用生物質燃料的電廠,總裝機容量為2×50MW。其燃用的生物質燃料較為廣泛,有甘蔗渣、甘蔗葉、樹根、樹皮、木質邊角料、橡膠木等。
兩臺機組由2011年投產至今已有四年,由不穩定的試運行階段進入了穩定運行階段,研究如何進一步提高鍋爐效率就顯得尤為重要。文章根據本人在生物質發電廠的工作經驗,對相關影響因素作分析研究,提出相應的調整措施,以促進生物質鍋爐安全、高效、穩定、長周期運行,進而提高我廠經濟效益,為社會創造財富。
2 鍋爐設備簡介
廣東粵電湛江生物質電廠總裝機容量為2×50MW。兩臺鍋爐均由華西能源工業股份有限公司生產,其型號為HX220/9.8-Ⅳ1。鍋爐為自然循環、高溫高壓、平衡通風、露天布置的固態排渣循環流化床鍋爐。
設計燃料:50%甘蔗葉+20%樹皮+30%其它;
實際燃料:較為多變,一般為樹皮搭配其他生物質燃料
由右表看出,我廠鍋爐運行的實際參數與設計參數有一定的差異,在一次風量、二次風量、爐膛出口煙溫和鍋爐熱效率方面表現最為明顯。由于實際燃料與設計燃料偏差較大,加上生物質燃料具有多變性并附帶堿性腐蝕等問題,實際鍋爐效率將比設計值低。
3 影響生物質鍋爐效率的主要因素
在實際運行中,影響生物質鍋爐效率的因素較多,文章就三個主要因素展開分析。
(1)生物質燃料多變性對鍋爐效率的影響
與燃煤機組不同,生物質燃料具有多變性。燃煤機組在使用同一批次的煤種時,進入爐膛的燃料可以視為不變,但進入生物質鍋爐的燃料在一小時內卻可以發生劇烈的變化。這是因為煤的供應市場較為穩定,加之煤本身熱值高,耗量相對較少,但生物質燃料普遍熱值較低,耗量大。同時,煤的來源頗為豐富,而各種生物質燃料來源缺乏較穩定的供應源,而且實際運營中來料批次混雜,導致同一時刻進入鍋爐的燃料種類不穩定,即其干度、熱值等參數不穩定,嚴重影響生物質鍋爐的效率。
除此以外,生物質燃料多從農林及加工場購入,不可避免地混有石頭、鐵釘等不可燃燒雜質。由于生物質燃料耗量大,難以在上料過程徹底清除,這也會影響鍋爐的熱效率。
(2)設備狀態對鍋爐效率的影響
燃用生物質燃料目前仍是一項不穩定不成熟的技術,在實際運行中必然存在對鍋爐設備的影響,進而又對鍋爐效率產生不利的影響。根據實際運行出現的問題,我廠鍋爐常出現的設備異常有以下幾種。
2.1 布風板上異物堆積影響流化狀態
如果燃料雜質中不可燃成分質量較大,將無法從排渣口排出,長期囤積在布風板上,影響爐內流化狀態,甚至砸壞布風板上的風帽。當風帽大面積損壞時,流化狀態嚴重惡化,鍋爐效率大打折扣。
2.2 豎井煙道內過熱器積灰嚴重
由于生物質鍋爐運行參數較低,燃燒產生的灰較容易在尾部煙道積聚。盡管每天嚴格執行吹灰工作,但仍不可避免煙道積灰的問題。當過熱器積灰嚴重時,將難以保證爐內微負壓運行。此時只能減少給料以維持鍋爐運行,鍋爐效率便降低了。
2.3 空預器頻繁漏風
生物質鍋爐由于存在堿性腐蝕,受熱面的腐蝕問題較為突出。長周期的腐蝕將使空預器的管壁減薄,漏風問題日益加劇。當一次風空預器腐蝕時,將難以保證爐內流化;當二次風空預器腐蝕時,將影響爐內氧量供給。兩種情況都對鍋爐效率產生不利的影響。此外,空預器漏風將降低排煙溫度,鍋爐熱效率受到較大影響。
2.4 過熱器腐蝕導致泄漏
堿性腐蝕使過熱器運行的可靠性降低,當過熱器產生泄漏時,只能降低參數運行,甚至被迫停爐,對機組運行威脅較大。
(3)下料均勻性對鍋爐效率的影響
由于生物質鍋爐的應用尚未成熟,故其上料系統也不成熟。而在實際運行中,生物質燃料種類繁雜,其流動性、干濕度千差萬別,運行過程較難保證下料均勻。煤粉爐能較為精確地向爐內提供給料,但生物質鍋爐卻較難實現。我廠使用兩級變頻螺旋給料機向爐內提供生物質燃料,但由于燃料多變,給料機同一轉速卻不一定對應一定的給料量,此時運行值班員的調控便顯得更為重要。除此以外,下料過程存在生物質燃料溢流、卡澀給料機等問題,也將使下料問題進一步復雜化。
下料不均對生物質鍋爐的參數的影響十分明顯。由于生物質燃料一般較快燃盡,短時間的中斷給料,難怕只有一兩分鐘,爐膛出口煙溫都能下降100攝氏度甚至更多,即生物質鍋爐的穩定性難以和煤粉爐相比較。而大幅度波動的參數將較大程度地降低鍋爐穩定性,鍋爐穩定性難以保證,鍋爐效率便無從談起。
4 相關的調整措施
(1)合理采購生物質燃料,嚴把質量關,盡量減少燃料中的不可燃雜質。同時,合理配料使進入爐膛的生物質燃料平均熱值相差較小。例如,將干度較高和干度較低的燃料搭配使用,將流動性較好和流動性較差的燃料搭配使用,以提高燃料的穩定性,進而提高生物質鍋爐的熱效率。
(2)提高設備的可靠性。利用每次停爐的機會,充分清理布風板上的雜質,對破損風帽進行重新焊接修補,確保運行時流化正常;清理尾部煙道過熱器外側的積灰和污垢,清理完畢使用消防水進行沖洗,確保煙氣通流順暢;對漏風的空預器進行堵管或更換處理,確保空預器的有效利用;對過熱器管壁進行測厚處理,及時更換泄漏或是管壁變薄的管子,以減少運行時過熱器爆管泄漏的可能。除此以外,還可以考慮引風機整體增容改造計劃和過熱器整體更換計劃,以解決爐膛正壓問題和過熱器破損嚴重的問題。
(3)提高運行操作的調整水平,特別加強給料均勻性調整。操作時要求做到精調細調,防止鍋爐參數出現大幅度波動。根據爐膛參數調整給料機,盡量做到提前操控,避免出現人為因素引起斷料和缺料的情況,導致鍋爐效率下降。
生物燃料分析范文5
關鍵詞:生物質發電;生物質燃料;燃料輸送系統;適應性
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.160
1 概述
生物質發電技術是上世紀七十年代以來,為了應對國際石油危機逐步發展起來的,能夠將大自然廣泛存在的可再生生物質能源轉化為電能的一種新型技術,主要采用農作物秸稈和林業廢棄物作為發電燃料。到了21世紀,隨著化石燃料的進一步緊張,生物質能源利用也越發的重要起來,利用生物質能源能夠有效地節約煤、石油、天然氣等一次不可再生能源,是目前國際國內研究的前沿課題。
目前,世界各國尤其是發達國家,都在致力于開發高效、無污染的生物質能利用技術,以達到保護礦產資源、保障國家能源安全、實現CO2減排、保持國家經濟可持續發展的目的。但是由于國內生物質直燃發電起步晚,沒有成熟的經驗,設備制造水平低,而且我國的農作物品種繁多,種植方式多樣,導致電廠燃料組成復雜,項目當地既有玉米、小麥秸稈等堆積比重較低的燃料,又有樹皮枝椏、木材下腳料、棉花秸稈等堆積比重較高的燃料,不同的燃料熱值、規格不一致,這就導致常規的燃料輸送系統難以適應國內多種類生物質燃料的輸送要求,為了將不同種類的燃料安全可靠的輸運至爐前料倉,迫切需要開發適合于中國國情的燃料輸送系統。
2 輸送方式簡介
生物質燃料的物理特性與煤炭不同,因此燃料的輸送方案也有很大區別。通常情況下,從生物質燃料性質上來劃分有“黃色燃料”和“灰色燃料”兩種?!包S色燃料”主要是指玉米、小麥、水稻等輕質秸稈燃料;“灰色燃料”又稱硬質燃料,主要是指棉花秸稈、樹皮枝椏、荊條等木質燃料。由于“黃色秸稈”與“灰色秸稈”的物理特性、燃燒特性不同,因此兩種燃料的輸送系統也有非常大的區別。
2.1 黃色燃料輸送系統
黃色燃料普遍密度較小,為了使收集和運輸經濟合理,所以在收集輸送中一般采用打包壓縮增加單位體積重量的方式,以減少運輸成本。所以在國內黃色燃料輸送系統設計時一般考慮燃料采用打包形式進行輸送。近年來黃色燃料輸送系統主要采用了秸稈捆抓斗起重機加鏈式輸送機和解包機上料的方案,但是在什么地方進行解包,現在常用的有兩種方案,一是將大包在上料系統中解包然后以散狀物料型式輸送至爐前,二是以包料型式輸送至爐前,在爐前解包方案。方案一的核心技術是大包在上料系統中解包,即設置新型大包解包機。方案二在爐前解包,需要在鍋爐爐前配有立式螺旋解包機,依靠不等徑螺旋葉片旋轉實現對料包的破碎。
經過對運行的電廠調研發現,單一的黃色燃料輸送系統存在一些問題:首先,由于解包機對料包加工尺寸及工藝要求都比較嚴格,但是在技術、成本等因素影響下,國內燃料的包型尺寸或者密度上,大都不太合乎要求,所以經常造成秸稈燃料在輸送中頻繁堵料或者掉包,導致電廠不得不在廠內再利用打包機進行二次打包,提高了電廠的運行成本。其次大包上料系統在運行時經常會發生秸稈捆抓斗起重機抓取包料時,會發生掉包現象,了解后發現可能是因為打包不規格或者司機操作不熟練所致,在輸送大包時,鏈條輸送機上會發生卡包的現象,需要運行人員進行人工調整。
綜上所述,單一的黃色燃料輸送系統不僅存在以上難以解決的問題,而且由于這種輸送系統只能夠輸送大包黃色秸稈燃料,一旦黃色燃料收購出現困難,難以利用其它燃料進行代替,適應性較差。
2.2 灰色燃料輸送系統
由于灰色燃料粉碎后其物理特性與煤炭有些類似,可以部分參考燃煤電廠的輸送方案,但是又有所區別,生物質電廠灰色燃料由于種類比較復雜,既有堆積比重較輕的樹皮等纖維燃料,也有板材下腳料、樹根等堆積比重較大的木質燃料,既有有木片、樹皮及枝丫柴以切碎后的成品燃料進廠,也有樹根、板材下腳料等大塊的燃料進廠?;疑剂系妮斔统2捎脙煞N布置方案:裝載機或者其他上料設備和地下料斗配合上料方案,橋式抓斗起重機和地下料斗上料方案。
經過對電廠的調研發現,單一的灰色燃料輸送系統同樣會存在一些問題:在輸送燃料的過程中容易出現篷料、灑料問題,而且由于輸送系統只能輸送散狀物料,如果在灰色燃料短缺時候使用黃色燃料,就需要對黃色大包秸稈燃料進行人工或者利用其它設備解包,造成了運行的不方便,對各種燃料的輸送適應性一般。
2.3 黃色和灰色燃料輸送系統
我國國土面積遼闊,生物質資源種類繁多,當一個地區同時有黃色燃料和灰色燃料時,考慮到單一的一套黃色或者灰色燃料輸送系統無法滿足電廠燃料的輸送要求,這就極大的制約了電廠的燃料收購,造成了電廠只能收購有限的幾種燃料,提高了發電成本,也是對其它生物質資源的一種浪費。為了解決上料線功能單一的問題和適應多樣的生物質來源,需要將黃色包狀燃料輸送和灰色散狀燃料輸送結合起來,不能簡單設為兩套系統的疊加。根據現有電廠運行經驗和兩種燃料的混合地點來看,現在大致有兩種布置方案:系統在爐前料倉處進行混合,也可以在系統中部進行混合。
兩種方案均能實現散狀灰色燃料和包狀黃色燃料的輸送,其中方案一為單獨設置的兩套輸送系統,由于爐前料倉位置較高,受皮帶機傾角的限制,散料輸送系統帶式輸送機的長度較長,初始投資較高。方案二散料輸送系統通過轉運站與包狀燃料輸送系統融合,散料輸送系統帶式輸送機長度短,初始投資相對較省。
方案二燃料輸送系統由大包線、散料線組成,大包線、散料線任意一條單獨運行時均能能夠滿足機組滿負荷的需要。散料線皮帶輸送機尾部設置有一臺雙螺旋給料機(小解包機)和輔料螺旋料斗,與大包系統配合,使整套上料系統既能滿足上大包的需要,而且能夠上小包和散狀燃料,對燃料供應形式的適應性強。
3 總結
生物質發電工程與燃煤、油、氣發電工程從原理上講所使用的技術是基本相同的,最大的不同點是燃料不一樣,生物質發電工程的燃料是生物質,其燃料流動性差、比重輕、體積大、顆粒不規則、熱值低、熱值波動大、化學成分變化大、自熱霉變快,降解快、易燃,在生物質電廠中,從而導致燃料輸送系統設計較為復雜,然而燃料輸送系統在生物質電廠中又是一個極其重要的環節,針對各種
燃料的輸送適應性,系統設計及設備選型均沒有成熟經驗可以借鑒,黃色、灰色兩種燃料共同輸送成功突破了國內單一物料輸送的局限性,無論大小包、整散料、灰色還是黃色燃料,都能實現順利輸送,為生物質電廠不受農作物種類、大小等因素的限制,在全國大范圍的推廣奠定了基礎,解決了黃色包狀燃料和灰色散狀燃料的混和輸送問題,增加了可供鍋爐燃燒的燃料種類,確保了電廠燃料來源的可靠性和穩定性。
參考文獻:
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生物燃料分析范文6
【關鍵詞】生物質顆粒;直燃式;技術改造
概要
生物質能作為煤、石油、天然氣以外的第四大能源,是一種既環保又可再生循環利用的潔凈能源。生物質是一種潔凈的低碳燃料,其含硫和含氮量均較低,同時灰分含量份額也較小,所以燃燒后SO2 、NOx和灰塵排放量比化石燃料都要小的多。由于生物質的燃燒特性與燃煤相似,因此大部分生物質鍋爐結構都與燃煤鍋爐類似,層燃鏈條爐排依然是最主要的生物質燃燒裝置。
1 生物質成型燃料及生物質顆粒的固化
生物質燃料中較為經濟的是生物質成型燃料,生物質成型顆粒就是利用秸稈、薪柴、植物果殼等農林廢棄物,經粉碎―混合―擠壓―烘干等工藝壓制而成,可以制成粒狀、棒狀、塊狀等各種形狀。原料經擠壓成型后,密度為0.8-1.4t/m3 ,能量密度與中質煤相當,燃燒特性顯著改善、火力持久黑煙小,爐膛溫度高,而且便于運輸與儲存。
用于生物質成型的方式主要有螺旋擠壓式、活塞沖壓式、環模滾壓式等幾種。目前,國內生產的生物質成型機一般為螺旋擠壓式,生產能力多為0.2-0.4t/h,電機功率7.5kw-18kw,電加熱功率2-4kw,生產的成型燃料為棒狀,直徑為50-70mm,單位電耗70-100kw/h。曲柄活塞沖壓機通常不加熱,成型密度偏低,容易松散。
2 生物質工業鍋爐
從燃燒機理分析,生物質固體燃料與煤的燃燒機理十分相似,但生物質的揮發分由于析出溫度低而易著火。實踐表明,直接采用燃煤鍋爐改燒生物質效果不好,會產生爐前熱量聚集且不穩定、爐前料斗易著火、鍋爐停爐和啟動時冒黑煙、熱效率低等問題。
生物質燃料的燃燒特性
國內直燃式生物質工業鍋爐常見的燃燒方式主要有層燃式(包括固定式爐排、下伺式燃燒、鏈條爐排、往復爐排燃燒等)、室燃式(粉體燃燒)、懸浮式(流化床燃燒)。
(1)層燃式
采用分段供料的往復爐排,可以讓燃燒區段的推料速度不同,利用這一特性提高前段爐排的行進速度,解決生物質易燃燒、燃燒過快的問題。將爐排后部速度降低,有助于燃料中固定碳的充分燃燒。在熱功率較大的生物質層燃鍋爐中,采用分段供料的往復爐排比較常見。
鏈條爐排必須根據生物質種類確定爐排速度和料層厚度,合理布置前后拱、爐墻、爐膛容積及配風,并設置合理的啟停爐順序,方能保證生物質燃燒正常進行。
(2)室燃式
目前市面上出現一種生物質半氣化自動控制燃燒機,它是以生物質顆粒為燃料的高溫裂解出的氣體為燃料,內膽采用鋯硅結晶,高壓澆筑后經高溫爐燒制而成,需要在1000度高溫下燒制三天,無疏松氣孔。
(3)懸浮式(流化床燃燒)
流化床燃燒對燃料的適應性比較廣,生物質無須固化就可以在流化床上充分燃燒,并且應用于鍋爐容量較大且燃料品種較雜的工業鍋爐,目前國內流化床鍋爐最小容量為7MW。
3 生物質層燃鍋爐獨特結構
3.1 鍋爐本體
由于水管鍋爐對流管束易積灰且不易清理,生物質灰粒比較疏松,比煤灰更易粘附在對流管束上,停爐清理時間長。相比之水火管鍋爐易清理不易積灰,國外生物質鍋爐主要是水火管鍋爐。國內的煙管水火管鍋爐減少煙管數量從而降低鋼耗,已成為最適宜燃燒生物質的爐型。
3.2 爐前煤斗
層燃鍋爐一般通過爐前料斗對爐膛供料,由于生物質燃料非常易燃,為防止燃燒提前著火或在爐前料斗內燃燒和蔓延,生物質鍋爐爐前料斗應設置較完善的燃料隔斷和密封設施,生物質顆粒燃料鍋爐采用關風機式鎖料裝置或滾動式撥料裝置進行燃料的隔斷。
3.3 鍋爐熱效率
目前生物質層燃鍋爐效率往往較低,主要原因是生物質揮發分含量高且含碳量少,造成爐排局部燃燒劇烈,大部分爐床只有少量的固定碳在燃燒,所以生物質爐膛爐排配風比較困難。為了充分燃燒,空氣過量系數普遍較高,這導致鍋爐排煙熱損失增加。加上受熱面積灰嚴重,傳熱惡化。所以在設計生物質鍋爐時要充分考慮這兩點,優化空氣供給,盡可能的延長煙氣在爐膛內的時間,定時清灰。
3.4 爐膛容積、爐排面積
與燃煤鍋爐相比,生物質鍋爐爐膛容積需要增加好多,以適應生物質燃料高揮發份的特點,降低爐膛溫度,防止爐內結焦掛渣,減少NOx的產生。
由于生物質揮發份含碳量較低,固定碳較小,所以需要適當縮短爐排面積。
3.5 爐墻、配風
生物質燃燒一般可以分成三個區域―氣化區、燃燒區和燃盡區,可以通過爐墻將爐膛劃分出三部分,分別為燃料干燥和揮發分析出、揮發分燃盡、固定碳燃燒及燃盡。前拱可以高而短,后拱直段可以縮短,可以通過中間隔墻延長煙氣在爐膛內的燃燒時間,保證煙氣的充分燃燒。未燃盡的固定碳在爐排后軸繼續燃燒,會增加后軸的溫度,用后風室的風對后軸進行冷卻。
3.6 爐排速度
由于生物質顆粒堆積密度低,為保證熱量供應,需要加大料床厚度和提高爐排移動速度。但過高的移動速度會導致固定碳燃燒不充分。這樣,固化成顆粒成為很好的選擇。
3.7 鍋爐除渣、除塵
生物質燃料鍋爐的煙塵中硫氧化物、氮氧化物的含量較低,但粉塵含量相對較大,顆粒細,離心式除塵器很難除盡,要加布袋除塵器。考慮到尾部煙氣的溫度高,可以布置雙除塵(加多管除塵器和布袋式除塵器)。
4 直燃式生物質層燃鍋爐實例
一臺DZL4-1.25-T燃生物質蒸汽鍋爐的熱力計算和能效測試結果顯示,根據生物質燃料特性以及生物質層燃鍋爐特殊進行設計的燃生物質顆粒燃料蒸汽鍋爐,已經可以滿足正常使用的要求。
5 結論
通過對燃煤鍋爐的改造和添加環保設備,基本上可以滿足用戶對鍋爐出力、環保的要求,但這并不是生物質顆粒最佳的燃燒方式,同時生物質原材料收集、運輸、加工的產業化程度還不高,我國的生物質利用還有很長的路要走。
參考文獻:
[1]張百良.生物質成型燃料技術與工程化[M]. 科學出版社.