生物質(zhì)專題ppt課件-資料下載頁
2025-05-12 12:32本頁面
【正文】 的污染氣體的排放隨著燃燒技術(shù)的成熟也得到了有效的控制，品質(zhì)較好的生物油在合適的燃燒工藝下污染氣體的排放完全可以達到燃油鍋爐的尾氣排放標準。 生物油和化石燃油的性質(zhì)差別導致其燃燒特性的不同，需要對現(xiàn)有的燃燒工藝進行一些改進。 ?生物油中大量的水分和含氧有機物導致生物油燃燒速率較慢，燃燒火焰體積較大，需要足夠的滯留時間才能將難燃燒的高分子木質(zhì)素裂解物和炭黑粒子燃盡； ?生物油的粘度較大，霧化耗能多且霧化顆粒粒徑大，導致生物油燃燒不充分，可以通過預熱的方式減小生物油的粘度；生物油中可能含有較多的固體顆粒，會導致霧化噴嘴堵塞、磨損和腐蝕等問題，也會引起熱力設(shè)備的腐蝕，可以在生物油使用之前過濾除去固體顆粒，也可以通過在線過濾的方式去除； ?生物油的十六烷值低，著火特性差，導致生物油點火困難，可以通過輔助點火源將爐膛預熱，待生物油穩(wěn)定燃燒后移去點火源； ?生物油受熱后變性結(jié)焦，會堵塞噴嘴，可以利用空氣冷卻噴嘴并設(shè)置雙油路系統(tǒng)，在起動和停止階段用酒精、柴油或其他燃料清洗油路。 自 1989年起，生物油就開始應用在工業(yè)鍋爐等熱力設(shè)備中， Red Arrow在威斯康星州的WWFB工業(yè)鍋爐上燃燒生物油， CO和 NOx的排放量分別為政府所規(guī)定的排放上限的 17％、％；芬蘭 Olion在工業(yè)鍋爐上燃燒生物油的尾氣中 CO、 NOx和固體顆粒的排放分別為 、8 86 MJ／ kg。 生物油直接燃燒對生物油的品質(zhì)要求不是很高，其中保持生物油的均相性和控制固體顆粒的粒徑和含量是兩個最為重要的因素。 7．內(nèi)燃機燃燒 Alan Shihadeh等研究了生物油在柴油機中的燃燒特性，分析了汽缸中壓力變化、著火滯燃期和熱量釋放速率等特性，發(fā)現(xiàn)生物油的點火活化能較大，在燃燒空氣不預熱的情況下不能自動著火；與一般的化石燃料不同，雖然生物油點火滯燃期較長，但汽缸中壓力上升平緩 (低于柴油 )，并不會引起敲缸等問題；生物油的燃燒熱量釋放速率慢，表明生物油燃燒速率較慢．并由此指出生物油燃燒過程受自身化學特性控制，而柴油燃燒過程受燃料和空氣混合速率的控制。 D． Ormrod等將生物油用于一個 250kWe的柴油機，在起動階段用柴油將汽缸預熱，其余階段主油路中使用生物油，并用 5％的柴油作為輔助燃料，燃燒尾氣檢測表明除了 NOx其他污染物的排放量都比僅僅使用柴油時低。 加拿大 ()rendaAerospace公司在將生物油應用于燃氣輪機方面進行了大量的研究工作，他們在一個 MW的 OGT2500型燃氣輪機上對生物油進行了燃燒試驗，試驗結(jié)果顯示生物油完全可以替代燃料柴油而且運行特性和使用柴油時基本相同，尾氣排放中 CO和固體顆粒的排放高于柴油，但 NOx的排放僅為使用柴油的一半，SO2基本檢測不到。 GLopezJuste等對生物油在燃氣輪機的應用研究表明，在燃燒室預熱后，生物油和酒精的混合物可以在點火塞下引燃，使用 80％的生物油和20％的酒精的混合物的運行特性與使用 JP4航空燃油相同。 DavidChiaramonti等總結(jié)現(xiàn)有的一些燃油技術(shù)已經(jīng)取得了一些令人滿意的結(jié)果，如采用現(xiàn)有的霧化噴嘴，可以得到 50μ m以下的霧化顆粒；生物油中的水分使爐膛中溫度分布均勻，從而減少了 NOx燃燒污染物的排放都能達到排放標準；在生物油中摻人十六烷值高的物質(zhì)可以改善柴油機和燃氣輪機的工作特性。 但試驗過程中也發(fā)現(xiàn)了磨損、腐蝕、積炭、工作性能差等問題，這說明還需要對生物油、燃燒工藝和燃燒器都進行進一步的優(yōu)化，對生物油除了預熱降低粘度、輔助點火、去除固體顆粒和使用雙油路系統(tǒng)等工藝外，更好的是采用催化加氫、催化裂解、乳化和添加甲醇等方式提高其品質(zhì)。 對燃燒器也需要針對生物油的性質(zhì)做出相應的調(diào)整：生物油酸性對常規(guī)的材料有很強的腐蝕性，所以霧化噴嘴以及油泵中的密封圈等都要采用耐酸性材料；生物油的密度大、熱值低并且燃燒火焰體積大、燃燒速率慢，輸油管路和爐膛也要重新設(shè)計。 8．乳化燃燒 生物油經(jīng)過乳化后，各方面的性質(zhì)都得到了提高，比初級生物油更適宜用于內(nèi)燃機等熱力設(shè)備， Calabria R等在對單滴乳化油和生物油的燃燒研究中發(fā)現(xiàn)乳化油的著火滯燃期明顯短于生物油； PieroBaglioni指出生物油含量從 10％到 75％的各種乳化油已經(jīng)由多個研究單位和公司在不同的柴油機上進行了大量的試驗，試驗結(jié)果表明柴油機完全可以應用乳化油這一燃料而不引起工作粗暴等問題。 目前還需要進行的工作一方面是對這些初步的試驗結(jié)果進行進一步驗證，另一方面是更深入地研究乳化油的工作特性，如 對不同的柴油機的霧化噴嘴的腐蝕特性，給噴嘴和油泵材料的選擇提供了有價值的參考。 將生物油乳化后部分地替代柴油應用于柴油機等熱力設(shè)備是現(xiàn)階段避免生物油應用新技術(shù)的開發(fā)所需的大量投資和時間的一個有效的過渡手段，乳化燃燒急需解決的問題是對生物油開發(fā)出有效乳化工藝以及成本的控制和燃燒工藝的優(yōu)化。 不分級的熱解油 熱解油的商業(yè)應用是木頭香味劑。許多公司都在生產(chǎn)這種產(chǎn)品，將水加到熱解油個，就可得到達種紅色的產(chǎn)品，可用于香腸，熏肉和魚等的著包和加味。 水溶性的醛部分可以替代生產(chǎn)尿醛樹脂的甲醛用于刨花板生產(chǎn)。出于高的交叉木質(zhì)衍生化合物，當與常規(guī)尿醛樹脂混合時，多聚物的強度可得到改善。 純的熱解油與石灰混合形成生物石灰。該混合物置于煙囪中可以完全除去硫的氧化物，并且能顯著減少氮化物。 熱解油與氨、尿素和其他氨基化合物等反應可生成穩(wěn)定的氨基化合物、胺等。他們對植物是無毒的，可以作為有機緩施劑。
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