生物质燃料热风炉

生物质燃料热风炉在矿渣粉磨行业的应用

一、技术背景

目前, 我国干燥用热风炉大都采用原煤做燃料,而我国的原煤中细屑含量普遍较高,特别是随着采矿机械化程度的提高,原煤中细屑含量日趋增加。煤中细屑过多,大量细屑很容易被气流从煤层中带走,造成不完全燃烧热损失,使热风炉的热效率降低,直接燃煤的硫化物排放一般也没有采取脱硫措施，从而造成对环境的严重污染。据统计: 我国每年排入大气的污染物中, 80% 的CO2、79% 的尘埃、87% 的SO2、69% 的NO X来源于煤的直接燃烧。

生物质是仅次于煤炭、石油、天然气的第四大能源，在整个能源系统占有重要地位。生物质能一直是人类赖以生存的重要能源之一，就其能源当量而言．是仅次于煤、油、天然气。在世界能源消耗中，生物质能占总能耗的14％，但在发展中国家占40％以上。广义的生物质能包括一切以生物质为载体的能量，具有可再生性。我国生物质能资源相当丰富，仅各类农业废弃物(如秸秆等)的资源量每年就有7.08亿吨标煤，薪柴资源量为4.3亿吨标煤，加上粪便、城市垃圾等，资源总量估计可达10.5亿吨标煤以上，约相当于2005年全国能源消费总量的一半。据有关专家预测，生物质能是一种资源丰富、含碳量低的可再生能源，在未来能源结构中具有举足轻重的地位，采用新技术生产的各种生物质替代燃料，主要用于生活、供热和发电等方面。

在可再生能源中，生物质能最具有发展前景，因为化石能源也是生物质能衍变而来的，都是利用太阳能将大自然中的C02和H20通过光合作用固定在植物上的碳氢化合物，成为自然界中重要的碳氢资

源。目前利用生物质能的领域主要有：汽化、液化、固化、沼气、堆肥、青储等，在这些技术中，液化和固化还正处于试用阶段。当前，人类面临着经济增长和环境保护的双重压力，因而改变能源的生产方式和消费方式，用现代技术开发利用生物质能资源，不仅有助于减轻温室效应和生态良性循环，而且可替代部分石油、煤炭等化石燃料，成为解决能源与环境问题的重要途径之一。

根据我国国情,发展生物质能燃烧技术, 是一项投资少、见效快, 改善空气质量、节约能源、经济实用的方法。生物质能源具有绿色环保及可再生的特性，使用生物质能源释放的CO2与生物质燃料生长吸收的量相等，可实现CO2近零排放，同时，生物质中硫、氮以及灰分含量很低，燃烧生成的污染物少，不需要脱硫脱硝设备就可以实现二氧化硫和氮氧化物减排，简单的除尘装置就可以实现粉尘排放达标。生物质的使用符合“降低碳排放，减少污染”的环境保护大趋势。国家在“十二五”规划中确立了单位GDP能耗下降16%以及单位GDP碳排放强度下将17%的目标，节能环保、碳减排已是未来的主流，发展和利用生物质能是企业履行环保责任的最好形式。

作为绿色能源,生物质燃料替代传统化石燃料应用在热风炉中，可实现CO2零排放，减少大气中的NOx，SO2，对保护生态环境，发展社会经济，实施能源可持续发展战略有着重大的现实意义。

二、基本情况

热风炉是粉磨系统中的关键设备，一般采用热风炉，主要以煤为燃料，产生高温烟气进入立磨系统供热。

热风炉采用流化床燃烧技术，流化床燃煤热风炉(简称沸腾炉)，它的燃烧方式是燃料经破碎成10mm以下的颗粒，经喂煤机匀速地送入炉膛流化床上，鼓风机的高压风通过等压风箱从布风板上的众多风

帽小孔射入炉膛，各方散射的风聚合成“气垫”托起煤粒及炉料呈流化态沸腾燃烧，燃料和灰渣在高温状态上下腾跃，相互磨擦，碰撞及裂解，由小及大直至燃烬为止；这种燃烧具有空气与燃料接触面积大，相对运动速度高，燃料在流化床中停留时间长、燃烧速度快、燃烬率高、节能环保等特点，因此在工业窑炉中得到了广泛应用和迅速推广。

由于沸腾炉的燃烧特性，其对燃料适应性较广，对燃用颗粒状生物质燃料有很好的燃烧条件。

生物质颗粒的直径一般为6~8毫米，长度为其直径的4~5倍，破碎率小于 1.5%~2.0%，硫含量和氯含量均小于0.07%，氮含量小于0.5%，生物质颗粒的热值一般应在16.9 兆焦上。生物质颗粒作为一种新型的颗粒燃料以其特有的优势赢得了广泛的认可。与传统的燃料相比，不仅具有经济优势也具有环保效益，完全符合了可持续发展的要求。生物质燃料相对于煤有以下优势：

1.生物质颗粒燃料发热量大，发热量在3900~4800千卡/kg左右，经炭化后的发热量高达7000—8000千卡/kg。

2.生物质颗粒燃料纯度高，不含其他不产生热量的杂物，其含炭量75—85%，灰份3—6%，含水量1—3%，绝对不含煤矸石，石头等不发热反而耗热的杂质，将直接为企业降低成本。

3.生物质颗粒燃料不含硫磷，不腐蚀设备，可延长设备的使用寿命。

4.由于生物质颗粒燃料不含硫磷，燃烧时不产生二氧化硫和五氧化二磷，因而不会导致酸雨产生，不污染大气，不污染环境。

5.生物质颗粒燃料清洁卫生，投料方便，也不需要破碎及筛分等设备，减少工人的劳动强度，极大地改善了劳动环境，企业将减少用于劳动力方面的成本。

6.生物质颗粒燃料燃烧后灰碴极少，极大地减少堆放煤碴的场地，降低出碴费用。

7.生物质颗粒燃料燃烧后的灰烬是品位极高的优质有机钾肥，可回收创利。

8.生物质颗粒燃料是大自然恩赐于我们的可再生的能源，它是响应可持续发展的政策号召，创造节约性和谐社会的途径。