浅谈生物颗粒炉

一、生物颗粒燃料介绍

生物质成型燃料：1、生物质燃料特性 生物质燃料是采用木屑、秸秆等农林废弃物作为原材料，经过粉碎、混合、挤压、烘干等工艺，制成颗粒状的可直接燃烧的一种新型清洁燃料。 一般农林废弃物秸秆、木屑都具有疏松、密度小、单位体积的热值低等缺点，作为燃料使用很不方便，这是造成人们不愿用秸秆作为燃料的主要原因之一。成型技术不仅能有效地解决这一问题，而且能有效地改变木屑、秸秆等燃烧特性，实现快速、洁净燃烧。生物质成型技术是通过粉碎、干燥、机械加压等过程，将松散、细碎的农林废弃物压成结构紧密颗粒状燃料，其能量密度较加工前要大十倍左右，这种生物质成型燃料BMF便于贮运，燃烧后排放的烟灰和SO2达标国家环保限定标准，是一种适合于工业锅炉使用的新型洁净能源高品位燃料。

二、 生物颗粒燃料优点

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，不腐蚀锅炉，可延长锅炉的使用寿命，企业将受益匪浅。

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，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，它是响应中央号召，创造节约性社会。

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。首先，由于形状为颗粒，压缩了体积，节省了储存空间，也便于运输，减少了运输成本。其次，燃烧效益高，易于燃尽，残留的碳量少。与煤相比，挥发份含量高燃点低，易点燃；密度提高，能量密度大，燃烧持续时间大幅增加，可以直接在燃煤锅炉上应用。除此之外，生物质颗粒燃烧时有害气体成分含量极低，排放的有害气体少，具有环保效益。而且燃烧后的灰还可以作为钾肥直接使用，节省了开支。

1. 生物质燃料的成分构成生物质燃料由可燃质、无机物和水分组成，主要含有碳（C）、氢（H）、氧（O）及少量的氮（N）、 硫（S）等元素，并含有灰分和水分。

各种成分构成见下图： 

碳：属于低碳燃料，含碳量少（约为45-50%），尤其固定碳的含量低（约为16％），因此燃烧时碳排放低。氢：含氢量多（约为5-8%），挥发分高（约为73%），因此燃烧特性好。氧：含氧量高（约35-40%）。生物质燃料含氧量明显地多于矿物质煤，它使得生物质燃料易于引燃。硫：含硫量少于0.08%，环保特性好，燃烧时不必设置烟气脱硫装置。氮：含氮量少于0.3%。环保特性好，燃烧时不必设置烟气脱硝装置。灰分：采用高品质的木质类生物质为主作为原料，含灰分极低，只有1.5-3%。密度：1～1.2，热值4,000～4,200Kcal/Kg，约2-2.5kg生物颗粒替代1Kg燃料油或1立方天然气

3、生物质燃料的优点生物质燃料除具有生物质燃料的一般特点外,还具有以下优点：作为高品质的均质燃料，颗粒在输送、储存、传动和燃烧方面都可以自动控制，其方便程度可以与轻质燃油相媲美；固体颗粒，密度大，体积小，闪点高，贮存安全方便，清洁干净。燃料挥发分高，燃烧特性好，燃尽率高；含硫量极低，仅为燃料油的1/20左右，不用采取任何脱硫措施即可达到环保要求； 含氮量极低，燃烧时不用采取任何脱硝措施即可达到环保要求；含灰分低，常规除尘装置即可满足环保要求。“0”能耗：生物颗粒燃料来自于农林废弃物，使用不计能耗，因此单位GDP能耗为0。“0”排放：生物质燃烧排放的CO2与其在生长过程中吸收的CO2相同，且替代了化石能源，减少了净排放；

经检测：

各类排放指标均低于《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2001）中一类地区‖类时段标准值要求，其中二氧化硫、氮氧化物近乎零排放，排尘浓度小于36 毫克/每立方米、排烟黑度小于林格曼 1 级 远低于燃油（气）锅炉

三、生物颗粒燃料的缺点；

 1、由于颗粒原料的渠道来源、木屑的热值、木屑的含水量、含油量等不同，造成颗粒热值相差较大及其性能及其不稳定；

 2、由于颗粒厂家在制作过程中加入泥沙、粘接剂、或其他建筑废料，也容易造成颗粒炉在使用过程中结焦；

3、颗粒原料如果是来至复合板厂的木屑，由于木屑里含有胶水，在燃烧的过程中，胶水腐蚀性严重，对炉胆使用寿命是个严峻的考验；严重的炉胆和烟管超不过三个月；

4、颗粒料如果是来至秸秆或其他建筑废料，由于秸秆和杂木屑热值偏低，会造成颗粒使用量增加，颗粒炉送料频率加快，对炉胆的使用寿命也有一定的影响；

5、根据颗粒的使用情况分析，建议设备厂家使用纯红木木屑或纯松木木屑制作的颗粒，这种两种纯木屑是原木，1、不受人工加工的各个环节的影响，加入泥沙或胶水粘接剂等容易结焦或有腐蚀性的物质；2、这种两种木屑含油量大，热值高，升温快；3、这两种木屑的灰分较低，只有1%左右，100Kg颗粒完全燃烧也只有1公斤的灰分；4、这两种木屑颗粒价格较其他颗粒价格贵；

四、生物颗粒炉

    在涂装设备行业里面，各个设备厂家在颗粒炉上面花费无论是时间、金钱、还是精力都是最大的，而且也是设备厂家最头疼的事情；尤其是永康的涂装设备厂家，防盗门行业，非标门行业更甚；

颗粒炉在无论是在烘箱、小五金、休闲健身行业内，基本上比较稳定了，不会出现炉胆和烟管很快烧坏的情况；而颗粒炉用在非标门行业，为什么那么容易烧坏。让下面的数据来说话：

1、非标烘箱：L6000*W2500*H4200(防盗门行业也算比较大的烘箱了)，体积63立方；选用20万大卡的颗粒炉（无论是直径350mm-500mm炉胆都不容易烧坏），循环风机采用5.5KW 2900转加长轴；风量7400m³/H，风压1300-2000pa;

 引风机选用0.75KW-1.5KW,风量约为810m³/H；根据这些参数我们可以计算出两个重要数据：1、循环风次数：2次/分钟；2、烟管内风速：5.9 m/S;

2、非标烘烘道：L45000*W1850*H4700，体积519立方；

   选用150万大卡的颗粒炉（炉胆800也能升温，具体做多大合适呢），循环风机采用15KW 1450转；风量17000-33000m³/H，风压900-1500pa;由于风管大小及风压的限制，实际风量并不能达到最大值，一般按25000m³/H计算；

引风机选用3KW-4KW,风量约为2000m³/H；根据这些参数我们可以计算出两个重要数据：1、循环风次数：0.8次/分钟；2、烟管内风速：14.6 m/S;

根据对比:

    1、非标烘道的循环风次数不足烘箱的五分之二，烟管内热风的流水速是烘箱的3倍左右，相当于非标烘箱几乎不是靠热风循环散热，几乎全部是靠炉胆和烟管散热，这就是大非标烘道炉胆和烟管容易破的主要原因；

2、按热风对流烘干的热风循环次数：非标准机械手册给出的数据：3-6次/分钟；而我们设计的循环次数按最大风量，基本上在1次/分钟以下；永康的设备厂家哪一家能做到2次以上，我几乎没见到过；

3、颗粒炉出来尽量采用双烟管，降低烟管内热空气（火焰）的流速，降到8米/秒一下，可大大缓解炉胆和烟管的压力，延长使用寿命；由于非标门烘道大头较大，直边内空宽度较小，高度较高，造成烟管和风管布局困难；也是困难涂装设备厂商的一个问题；

4、总结：在不考虑颗粒问题、送风方式问题（正压送风，同样风量下正压送风较负压送风方式均匀，但正压送风没有得到普遍应用的原因是安装方式极为不便，且在风量不足的情况下也不能从根本上解决问题）等问题的情况下，1、尽量增大颗粒炉循环风量，考虑一台颗粒炉用两套风机增加循环风量，提高热交换效率，也可减少热量被引风机吸出排放空气中造成的浪费；

2、颗粒炉炉胆尽可能的做大，颗粒炉直径做到1000-1300mm，增加散热面积；如果单单从增加材料厚度上做文章，无论是颗粒炉胆采用8mm,10mm的SUS310S还是SUS316L,都不能从根本上解决烧炉胆的问题，炉胆的材料厚度在5-6mm比较合理；

3、烟管出颗粒尽量做双烟管，减少烟管内火焰流速，降低颗粒拉到烟管内燃烧，烟管基本不会红，减少烧门的现象；也减少因流速太快，热量交换缓慢而被引风机带走的热量，提高燃料利用效率；