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生物质燃烧特性与炉具设计介绍

2015/12/29 14:04:08      点击:

  近年来化石能源的价格呈现出了一种持续增长的态势,相比较而言以生物质作为燃料的生物炉,不仅经济而且还符合了国家对环境保护的要求,受到了人们的普遍喜爱。本文主要对生物质燃料的特性与炉具设计作了简要的分析。

  1、生物质燃料

  生物质燃料燃烧的过程是一个放热的化学反应过程,除了要具备燃料这一要素之外,还需要有充足的热量传递以及相应的空气,通过燃料和空气之间的热量、质的传送,达到燃烧的目的。在燃料燃烧的过程中会使周围的温度升高,加快传质,进而加速了热量的产生。

  生物质燃料的燃烧过程有预热、干燥、挥发、分解析和焦炭的燃烧几个阶段。生物质燃料被引燃后,其表面温度会随着燃烧慢慢升高,燃料中的水分也慢慢的蒸发掉,进而使燃料变得更加干燥,变干燥的燃料再继续的进行吸热、温度持续升高,达到一定程度,燃料会发生分解的现象,析出的挥发物气体在空气混合后形成新的混合物,这一种混合物含有一定的氧气和挥发物的成份,在一定的温度和浓度的条件下,挥发物着火燃烧,进而为之后的焦炭燃烧提前做好准备。燃料表面燃烧释放热量,不断积聚升温,并通过传导和辐射的方式,热量扩散至燃料的内层,内层挥发物由此析出,并与氧混合燃烧,进而放出了充足的热量。这个时候,挥发物会将燃料中的焦炭包围起来,由于炉膛中的氧很难与焦炭进行接触,所以,焦炭在这个时候不易燃烧,只有等到挥发物的成份慢慢减少,氧气可以和焦炭接触时,焦炭才可以燃烧。在焦炭慢慢燃烧的过程中,燃烧产生的灰分会再次包裹燃烧剩余的焦炭,进而影响着焦炭的燃烧,这时需要对其进行搅动或者对生物质炉进行通风,以使剩余的焦炭更好的燃烧,灰渣中会产生余碳。

  2、对直燃式生物质炊事采暖炉的设计

  民用的生物质采暖炊事炉由料仓、烟囱、挡火板、水套、烟道、二次进风口、风门、出灰口以及炉膛燃料组成。

  3、生物质成型燃料的使用

  由于生物质中的碳含量较低,密度不高以及质地松软的特性,所以生物质容易燃烧,在燃烧的过程中要定时的向炉内填料,而致密成型设备在燃烧过程的应用,会把结构松散的生物质进行压缩,不仅可以解决生物质燃烧过程中需要不断填料的问题,还使燃料的存储和运输更加的便利。

  4、防止燃烧结焦现象出现的办法

  生物质燃料中含有较多的钾元素,在生物质燃料燃烧的过程中,达到一定的温度条件,氧化钾会以熔融状态存在,并且与硅、钙等混合,这种混合物在温度较低的情况下结成焦块,这些结焦块会阻碍炉灰的顺利排放和空气的供给。如果将炉膛内侧的水套设计成大面积,可以适量降低燃烧过程中产生的温度,进而起到防止燃烧结焦现象的产生。

  5、结束语    

  随着我国经济的发展,人们生活水平也在这一过程中不断地得到了提高,因而人们对生活的质量,也提出了新的要求,人们希望生活的环境更加环保、更加经济、更加健康,因而追求一种更为环保的炉具设计,以此来减轻传统煤炭燃料带来的环境污染问题。生物质燃料相较于传统的煤炭燃料来说,具有环保经济适用的特点。通过对生物质燃料特性的介绍以及对设计生物质炉的具体方法作简要的分析,为我国生物质炉在生活当中普及提供一定的依据,进而推动我国经济的迅速健康的发展。