生物質(zhì)鍋爐節(jié)能減排分析
時(shí)間:2022-03-13 02:00:37
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摘要:隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,國(guó)家對(duì)節(jié)能減排以及可持續(xù)發(fā)展的重視性逐漸上升,在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,生物質(zhì)鍋爐的應(yīng)用帶動(dòng)了工業(yè)綠色新能源改革,生物質(zhì)鍋爐相比傳統(tǒng)鍋爐,其優(yōu)勢(shì)就是綠色、節(jié)能、環(huán)保。本文就生物質(zhì)鍋爐節(jié)能減排方面進(jìn)行簡(jiǎn)要概述,希望能夠?qū)ο嚓P(guān)工作提供參考和幫助。
關(guān)鍵詞:生物質(zhì)鍋爐;節(jié)能減排;探究
1概述生物質(zhì)與生物質(zhì)鍋爐的特性
1.1生物質(zhì)的定義。研究生物質(zhì)鍋爐首先要清楚生物質(zhì)的定義,生物質(zhì)的定義較為廣泛,通過(guò)光合作用形成的各種有機(jī)物都被稱為生物質(zhì),不僅包括動(dòng)植物,還包括微生物。作為綠色新能源的生物質(zhì)能,則是指將生物質(zhì)體內(nèi)蘊(yùn)藏的能量(將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能)轉(zhuǎn)化為實(shí)際意義上的固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)燃料。作為目前新能源領(lǐng)域唯一一種可再生的碳源能量,研究其節(jié)能減排性質(zhì)十分關(guān)鍵。目前,作為主要的生物質(zhì)來(lái)源的有農(nóng)業(yè)廢棄物、林業(yè)廢棄物、工業(yè)生產(chǎn)廢棄物等,例如,農(nóng)作物中的秸稈、淀粉類作物、油料作物、工業(yè)廢氣有機(jī)物、煙梗、動(dòng)物排泄物等。1.2生物質(zhì)鍋爐的特性。作為使用生物質(zhì)為能量來(lái)源的鍋爐,生物質(zhì)的性質(zhì)直接決定了生物質(zhì)鍋爐的綠色、環(huán)保,具有強(qiáng)大的生命力。分析現(xiàn)階段的生物質(zhì)鍋爐,一般由五個(gè)部分組成:給料系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、吹灰系統(tǒng)、煙風(fēng)系統(tǒng)、自控系統(tǒng)。主要種類分為生物質(zhì)熱能鍋爐與生物質(zhì)電能鍋爐,其工作原理相同,只是第一種類型鍋爐是直接獲取熱能,第二種是將熱能轉(zhuǎn)化為電能。現(xiàn)階段生物質(zhì)熱能鍋爐使用較為廣泛。生物質(zhì)鍋爐在實(shí)際使用中,原料成本低、整體價(jià)格低、運(yùn)行流程簡(jiǎn)單,在我國(guó)正在大規(guī)模的推廣使用中。其原料使用的是清潔能源,且燃燒時(shí)間長(zhǎng),效益較高,對(duì)環(huán)境基本屬于零污染。相比傳統(tǒng)鍋爐,生物質(zhì)鍋爐在實(shí)際使用中,因生物質(zhì)原料的含硫量大都小于0.2%,所以在工藝生產(chǎn)中不需要安裝氣體脫硫裝置,成本較低。分析生物質(zhì)鍋爐的原料來(lái)源,以秸稈、煙梗為例,若處理不當(dāng),會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,但如果充當(dāng)燃料,既可以做到資源的優(yōu)質(zhì)應(yīng)用,還可以降低成本,提高生產(chǎn)效益。生物質(zhì)鍋爐因?yàn)槿剂系脑颍剂现泻扛撸栽谌紵^(guò)程中產(chǎn)生的一氧化氮多,導(dǎo)致氮氧化物排放濃度高。1.3解決氮氧化物排放濃度高的方案。采用SNCR技術(shù),即選擇性非催化還原技術(shù),它是目前主要的煙氣脫硝技術(shù)之一。在選擇性非催化還原(SNCR)的氮氧化物去除的過(guò)程中,還原劑是以液態(tài)(氨水、尿素溶液)或氣態(tài)的形式(氨氣)噴射到850~1050℃的高溫?zé)煔獯翱谥校ㄟ^(guò)還原反應(yīng)后最終形成氮?dú)狻⑺投趸迹瑥亩档蜔煔庵械牡趸铩?/p>
2生物質(zhì)鍋爐對(duì)節(jié)能減排的應(yīng)用意義
2.1減少溫室氣體排放,遏制溫室效應(yīng)。分析傳統(tǒng)燃料燃燒現(xiàn)狀不難發(fā)現(xiàn),其中有害物質(zhì)在其排放物中占比較高,雖然進(jìn)行脫硫、脫氮環(huán)保工藝的應(yīng)用,但其硫化物與氮化物的比例仍較高,對(duì)環(huán)境造成污染的同時(shí),加重了地球的溫室效應(yīng),不利于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。而利用生物質(zhì)新能源,其燃燒二氧化碳等溫室氣體的排放,與生物質(zhì)原料生長(zhǎng)進(jìn)行的二氧化碳的吸收,整體構(gòu)成了自然碳循環(huán),在理論上實(shí)現(xiàn)了二氧化碳的零排放,可以有效降低溫室氣體對(duì)環(huán)境的污染,且利用生物質(zhì)燃料與煤炭等傳統(tǒng)燃料結(jié)合的使用方法,可以有效降低二氧化硫等有害氣體的排放,對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)有著重要作用。2.2利于改善生態(tài)環(huán)境,保護(hù)人們生活健康。在數(shù)年前的農(nóng)村,處理秸稈等廢棄農(nóng)作物的方式大都是囤積燃燒,不僅造成了資源浪費(fèi),還對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響,而利用生物質(zhì)鍋爐可以將農(nóng)業(yè)、林業(yè)、工業(yè)廢棄物進(jìn)行二次利用,既保護(hù)了環(huán)境,還有利于企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高。再者對(duì)比生物質(zhì)新能源與傳統(tǒng)能源,生物質(zhì)能源的排放污染較小,對(duì)環(huán)境基本為零污染,全面推廣生物質(zhì)鍋爐有利于改善生態(tài)環(huán)境,保護(hù)人們的生活健康,促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展理念的貫徹。2.3符合國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求。生物質(zhì)鍋爐自問(wèn)世以來(lái),得到了國(guó)家的大力推廣,因其符合國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,響應(yīng)了發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的號(hào)召。農(nóng)作物中的秸稈、淀粉類作物、油料作物、工業(yè)廢氣有機(jī)物、煙梗、動(dòng)物排泄物等都可以作為生物鍋爐的燃料。工農(nóng)業(yè)中的生產(chǎn)廢棄物的再利用是國(guó)家循環(huán)經(jīng)濟(jì)的核心,發(fā)展生物質(zhì)能源,推廣生物質(zhì)鍋爐的使用就是對(duì)工農(nóng)業(yè)廢棄物進(jìn)行再生產(chǎn)利用,符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心要求。2.4促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整,節(jié)約資源。分析生物質(zhì)鍋爐的能量來(lái)源,上文中提高,只要是經(jīng)過(guò)光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物都可以代入生產(chǎn)使用。利用生物質(zhì)鍋爐可以有效促進(jìn)國(guó)家能源結(jié)構(gòu)使用調(diào)整,節(jié)約資源,保護(hù)環(huán)境,分析生物質(zhì)鍋爐的熄滅設(shè)備,可以快速、有效地進(jìn)行大規(guī)模的資源化應(yīng)用,且成本較低,熄滅產(chǎn)生二氧化碳等溫室氣體的排放,與生物質(zhì)原料生長(zhǎng)進(jìn)行的二氧化碳的吸收,整體構(gòu)成了自然碳循環(huán),在理論上實(shí)現(xiàn)了二氧化碳的零排放,可以有效降低溫室氣體對(duì)環(huán)境的污染。
3生物質(zhì)鍋爐節(jié)能減排技術(shù)實(shí)例分析
3.1生物質(zhì)煙梗熱解與燃燒特性分析。上文中提到,生物質(zhì)鍋爐燃料的來(lái)源較廣,在煙葉企業(yè),利用煙葉生產(chǎn)過(guò)程中的副產(chǎn)物煙梗,同樣可以作為生物質(zhì)鍋爐的燃料,利用煙梗等廢棄物進(jìn)行二次利用,可以為煙葉復(fù)烤企業(yè)提高經(jīng)營(yíng)效益,降低生產(chǎn)成本,還可以解決煙梗等廢棄物的排放問(wèn)題,符合我國(guó)對(duì)企業(yè)“節(jié)能減排”的要求。本文就簡(jiǎn)要概述生物質(zhì)鍋爐利用煙梗做燃料進(jìn)行復(fù)烤工藝的再利用。通過(guò)生物質(zhì)熱能鍋爐,可以做到煙梗的充分、直接燃燒,將其生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為蒸汽熱能,作為煙葉復(fù)烤的能量來(lái)源。生物質(zhì)鍋爐的燃效效率取決于燃料性質(zhì)、生物質(zhì)鍋爐結(jié)構(gòu)與技術(shù)要求,首先,分析煙梗的基礎(chǔ)性質(zhì)不難得出,當(dāng)煙梗作為生物質(zhì)鍋爐的主燃料時(shí),容易出現(xiàn)積灰和結(jié)渣的現(xiàn)象,且煙梗的不完全燃燒會(huì)產(chǎn)生焦油,不利于生產(chǎn)流程的進(jìn)行。所以在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,相關(guān)技術(shù)人員要注重?zé)煿峤鈪?shù)和影響因素,控制著火溫度與反應(yīng)條件,采用氮氧混合為反應(yīng)環(huán)境,可以有效地提高燃料反應(yīng)效率,降低固體殘?jiān)谋壤_@提高了生物質(zhì)鍋爐的可靠性,實(shí)現(xiàn)了資源的循環(huán)利用性。3.2生物質(zhì)顆粒層燃鍋爐工藝。生物質(zhì)顆粒層燃鍋爐技術(shù)是指是生物質(zhì)顆粒作為燃料,主要包括給料系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、吹灰系統(tǒng)、煙風(fēng)系統(tǒng)、自控系統(tǒng),是較為常見(jiàn)的生物質(zhì)鍋爐系統(tǒng),原先將生物質(zhì)原材料如農(nóng)業(yè)廢棄物秸稈等進(jìn)行初步粉碎,然后進(jìn)行烘干、混合、擠壓等,制作成顆粒狀的燃料,鍋爐在實(shí)際生產(chǎn)中采用臥式水火管設(shè)計(jì),采用往復(fù)爐排層燃的方式,鍋爐整體呈一體化設(shè)置,具有一定操作上的便捷性,且成本低,經(jīng)濟(jì)效益較高,熱能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)較強(qiáng),啟動(dòng)傳熱溫度較低,傳熱速度較快。經(jīng)過(guò)實(shí)際數(shù)據(jù)分析可以得出,該生物質(zhì)鍋爐在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中具有高效的產(chǎn)熱效率和低污染排放率,且造價(jià)較低,既保證了鍋爐燃效的經(jīng)濟(jì)效益,還可以保護(hù)生態(tài)環(huán)境。且生物質(zhì)鍋爐可以有效降低PM2.5的排放,利于人民生活健康。生物質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)具體可見(jiàn)《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》,經(jīng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,完全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
4結(jié)語(yǔ)
據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),全世界可使用天然氣與石油資源的剩余使用年限為50年,煤炭資源的可使用年限為90年,傳統(tǒng)化石能源的不可再生性與污染性,探究新能源使用工作迫在眉睫,相比較風(fēng)能、水能發(fā)電,生物質(zhì)能具有效率更高的特點(diǎn)。目前,我國(guó)對(duì)于生物質(zhì)鍋爐的研究方面重視程度極高,相信在未來(lái)階段,生物質(zhì)鍋爐的發(fā)展會(huì)更加光明,生物質(zhì)鍋爐的應(yīng)用完全符合國(guó)家節(jié)能環(huán)保政策,且成本低,經(jīng)濟(jì)效益較高,熱能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)較強(qiáng),啟動(dòng)傳熱溫度較低,傳熱速度較快。生物質(zhì)新能源作為優(yōu)秀的再生替代新能源,值得相關(guān)工作人員進(jìn)行不斷研究、改進(jìn),為我國(guó)走可持續(xù)發(fā)展道路,為生態(tài)環(huán)保、節(jié)能減排理念的貫徹做出貢獻(xiàn)。
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作者:羅恒 單位:云南煙葉復(fù)烤有限責(zé)任公司石林復(fù)烤廠
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