生物質鍋爐熱解效率受燃料炭化速率和含水率的影響,具體如下:
1.炭化速率的影響
炭化速率影響到熱解裝置的生產率,加快速率、縮短炭化時間可以提高裝置利用率。炭化速率與炭化裝置內部溫度升高速率、原料種類和尺寸、熱解裝置型號等有關。
木材加熱速率對各個炭化階段的影響是不同的,在過程前兩個階段,溫度低於放熱反應溫度 (275℃)時,木材不會顯著地分解,可以適當提高加熱速率。但在275-300℃的放熱反應階段,炭化速率對產物產量和組成影響較大。表5-3是克拉松在常壓下用不同炭化時間,對100kg樺木進行炭化,所得產物產量的變化情況問。
從表中可以看出,木材炭化時間在3h到14晝夜這樣大的範圍變化時,對醋酸和甲醇產量沒有重大的影響,但對木炭和焦油產量影響卻很大。延長炭化時間,木炭產量增加而焦油產量顯著減少。
2.原料含水率的影響
生物質鍋爐燃料的慢速熱解工藝要求原料含水率在一定範圍內。研究表明,在工業應用的幹錮釜中,原料含水率對木炭、酸類、有機物、焦油和氣體的產率沒有顯著影響,雖然木醋液產率隨著原料含水率增加有較大的增加,但主要是水分的增加。原料含水率對工藝的影響主要體現在以下方面。
(1)降低了產品質量。木材含水率過高,在幹錮過程中急驟蒸發水分,木塊內外受熱不均勻,木炭容易形成裂縫,機械強度下降;木醋液濃度降低,回收利用的難度增加。含水率大的原料,在幹錮釜中靠近釜壁和遠離釜壁的原料炭化過程相差較大,木炭成分和物理性質不均勻。
(2)降低了裝置加工能力。含水率增加時,工藝週期較長,裝置加工能力下降。
(3)增加了能源和原料消耗。由於原料含水率增加,乾館釜內蒸氣氣體溫合物數量增加很多,增加了熱耗和乾館載熱體的耗用量,同時排出氣體的顯熱損失增加,系統冷凝負荷量也相應加大。炭化過程加熱熱量來自於原料,因此使原料消耗也有較大幅度增加。
(生物質燃料鍋爐)含水率較低的原料可以加速炭化過程,但也不能過於乾燥,否則炭化階段放熱反應進行得過於猛烈,會降低木炭產量,使木炭機械強度降低。一般外熱式乾館釜中適宜的原料含水率在 15%-20 %之間,內熱式乾館釜在10%-15%之間。
生物質鍋爐熱解效率受燃料炭化速率和含水率的影響,具體如下:
1.炭化速率的影響
炭化速率影響到熱解裝置的生產率,加快速率、縮短炭化時間可以提高裝置利用率。炭化速率與炭化裝置內部溫度升高速率、原料種類和尺寸、熱解裝置型號等有關。
木材加熱速率對各個炭化階段的影響是不同的,在過程前兩個階段,溫度低於放熱反應溫度 (275℃)時,木材不會顯著地分解,可以適當提高加熱速率。但在275-300℃的放熱反應階段,炭化速率對產物產量和組成影響較大。表5-3是克拉松在常壓下用不同炭化時間,對100kg樺木進行炭化,所得產物產量的變化情況問。
從表中可以看出,木材炭化時間在3h到14晝夜這樣大的範圍變化時,對醋酸和甲醇產量沒有重大的影響,但對木炭和焦油產量影響卻很大。延長炭化時間,木炭產量增加而焦油產量顯著減少。
2.原料含水率的影響
生物質鍋爐燃料的慢速熱解工藝要求原料含水率在一定範圍內。研究表明,在工業應用的幹錮釜中,原料含水率對木炭、酸類、有機物、焦油和氣體的產率沒有顯著影響,雖然木醋液產率隨著原料含水率增加有較大的增加,但主要是水分的增加。原料含水率對工藝的影響主要體現在以下方面。
(1)降低了產品質量。木材含水率過高,在幹錮過程中急驟蒸發水分,木塊內外受熱不均勻,木炭容易形成裂縫,機械強度下降;木醋液濃度降低,回收利用的難度增加。含水率大的原料,在幹錮釜中靠近釜壁和遠離釜壁的原料炭化過程相差較大,木炭成分和物理性質不均勻。
(2)降低了裝置加工能力。含水率增加時,工藝週期較長,裝置加工能力下降。
(3)增加了能源和原料消耗。由於原料含水率增加,乾館釜內蒸氣氣體溫合物數量增加很多,增加了熱耗和乾館載熱體的耗用量,同時排出氣體的顯熱損失增加,系統冷凝負荷量也相應加大。炭化過程加熱熱量來自於原料,因此使原料消耗也有較大幅度增加。
(生物質燃料鍋爐)含水率較低的原料可以加速炭化過程,但也不能過於乾燥,否則炭化階段放熱反應進行得過於猛烈,會降低木炭產量,使木炭機械強度降低。一般外熱式乾館釜中適宜的原料含水率在 15%-20 %之間,內熱式乾館釜在10%-15%之間。