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| 中國秸稈網(wǎng)綜合報(bào)道，現(xiàn)將農(nóng)作物秸稈能源化利用技術(shù)轉(zhuǎn)發(fā)如下。 |
一 秸稈固化成型技術(shù) （一）技術(shù)原理 秸稈主要由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素組成。木質(zhì)素為光合作用形成的天然聚合體，在植物中的含量一般為15%～30%。木質(zhì)素不是晶體，沒有熔點(diǎn)但有軟化點(diǎn)，當(dāng)溫度為70℃～110℃時(shí)開始軟化，具有一定的粘度；在200℃～300℃時(shí)，呈熔融狀、粘度高，此時(shí)施加一定的壓力，增強(qiáng)分子間的內(nèi)聚力，可將它與纖維素緊密粘接，并與相鄰顆粒互相粘結(jié)，使植物體變得致密均勻，體積大幅度減少，密度顯著增加。秸稈固體成型燃料就是利用木質(zhì)素充當(dāng)粘合劑將松散的秸稈等農(nóng)林剩余物擠壓成顆粒、塊狀和棒狀等成型燃料。秸稈固化成型燃料是一種優(yōu)質(zhì)燃料，具有高效、潔凈、點(diǎn)火容易、二氧化碳零排放、便于貯運(yùn)和運(yùn)輸、易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)和規(guī)模應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn)。秸稈固化成型后，燃燒特性可得到明顯改善，使用時(shí)火力持久，爐膛溫度高，可為農(nóng)村居民提供炊事、取暖用能，也可以作為農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)（糧食烘干、蔬菜、煙葉等）、設(shè)施農(nóng)業(yè)（溫室）、養(yǎng)殖業(yè)等不同規(guī)模的區(qū)域供熱燃料，另外也可以作為工業(yè)鍋爐和電廠的燃料，替代煤等化石能源。 （二）技術(shù)流程 農(nóng)林廢棄物的固體成型技術(shù)按生產(chǎn)工藝分為粘結(jié)成型、壓縮顆粒燃料和熱固體成型工藝，可制成棒狀、塊狀、顆粒狀等各種形狀。固體成型的工藝流程主要是將回收的農(nóng)作物秸稈粉碎、堆放軟化（含水率控制在15%～35%之間）、經(jīng)上料機(jī)將物料送進(jìn)生物質(zhì)燃料成型機(jī)內(nèi)模壓成型、冷卻、定量包裝。 （三）適宜區(qū)域 生物質(zhì)固體成型燃料適用于糧食主產(chǎn)區(qū)或農(nóng)產(chǎn)品加工廠附近，即農(nóng)作物秸稈或農(nóng)產(chǎn)品加工廢棄物資源量大的區(qū)域。此外，亦可用于林業(yè)資源豐富的區(qū)域，木材加工廠附近區(qū)域等。 （四）技術(shù)操作要點(diǎn) 1. 干燥。生物質(zhì)的含水率在20%~40%之間，通過自然晾曬或烘干方法進(jìn)行干燥，滾筒干燥機(jī)進(jìn)行烘干，將原料的含水率降低至8%~10%。原料太干，壓縮過程中顆粒表面的碳化和龜裂有可能會(huì)引起自燃；而原料水分過高時(shí)，加熱過程中產(chǎn)生的水蒸汽就不能順利排出，會(huì)增加體積，降低機(jī)械強(qiáng)度。 2. 粉碎。秸稈類原料需通過粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎處理，通常使用錘片式粉碎機(jī)，粉碎的粒度由成型燃料的尺寸和成型工藝所決定。 3. 調(diào)濕。加入一定量的水分后，可以使原料表面覆蓋薄薄的一層液體，增加粘結(jié)力，便于固體成型。 4. 成型。生物質(zhì)通過固體成型，一般不使用添加劑，此時(shí)木質(zhì)素充當(dāng)了粘合劑。 （五）注意事項(xiàng) 1. 與煤相比，生物質(zhì)具有較高的揮發(fā)分含量 農(nóng)作物秸稈中的揮發(fā)分一般在76%～86%之間，其存儲(chǔ)了超過2/3的熱量，且一般在200℃～300℃時(shí)開始析出。如果此時(shí)無法提供足夠的助燃空氣，則未燃盡的揮發(fā)分被氣流帶出，形成黑煙，傳統(tǒng)的燃煤鍋爐設(shè)計(jì)方法和操作規(guī)程并不適合于農(nóng)作物秸稈。 2. 灰分含量高 由于秸稈類生物質(zhì)中的灰分含量通常較高，因此，顆粒燃料的灰分沉積速度一般大大超過煤的燃燒，有的甚至超出煤炭大約一個(gè)數(shù)量級。此外，積灰中通常存在大量的KCl等氯化物，也是需要注意的一個(gè)問題。 3. 結(jié)渣現(xiàn)象嚴(yán)重 在秸稈生長過程中，會(huì)吸收包含一定含量的堿金屬元素（包括K、Na、Cl、S、Ca、Si、P等），其以鹽或者氧化物的形式存在于生物質(zhì)機(jī)體內(nèi)部或者灰分等雜質(zhì)中。當(dāng)秸稈類生物質(zhì)固體成型燃料燃燒時(shí)達(dá)到的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于灰熔點(diǎn)溫度范圍，導(dǎo)致爐底的秸稈灰在800℃～900℃時(shí)就開始軟化，溫度過高時(shí)灰分會(huì)全部或者部分發(fā)生熔化，導(dǎo)致結(jié)渣率較高，試驗(yàn)表明玉米秸稈顆粒燃料的結(jié)渣率在50%以上。這不僅影響燃燒設(shè)備的熱性能，而且會(huì)危及燃燒設(shè)備的安全。 4. NOx排放量較高 生物質(zhì)燃燒設(shè)備產(chǎn)生的NOx主要是由燃料中的N元素氧化產(chǎn)生的，既來自氣相燃燒也來自固定碳燃燒過程。其他NOx可能是某些特定條件下由空氣中的N元素形成的。生物質(zhì)燃燒排放的最主要NOx是NO，它在大氣中會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)镹O2。 |
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