為什么國家禁止薪柴直接燃燒而提倡生物質(zhì)成型燃燒呢?
首先從薪柴的燃燒特性:
(一)干燥階段。
初期隨著燃燒的進(jìn)行薪柴的水分不斷蒸發(fā),當(dāng)溫度達(dá)到100℃左右時(shí),水分急劇蒸發(fā)直至薪柴被干燥。
(二)熱解階段。
干燥后,薪柴開始熱解并析出揮發(fā)性氣體。當(dāng)溫度達(dá)到150-180℃時(shí),木材中的半纖維素開始分解;當(dāng)溫度達(dá)到280-350℃時(shí),纖維素、木質(zhì)素開始分解。分解、析出揮發(fā)分后的剩余物中含有中間產(chǎn)物焦油和大量木炭。
(三)揮發(fā)分著火燃燒階段。
揮發(fā)分包括可燃性氣體和非可燃性氣體,揮發(fā)分中可燃物質(zhì)在繼續(xù)加熱過程中與O2的化學(xué)反應(yīng)急劇加快,形成明亮的黃色火焰。揮發(fā)分燃燒時(shí),鑒于O2很難擴(kuò)散到木炭表面木炭只能被加熱而不能燃燒。
(四)木炭和重碳?xì)浠衔锶紵A段。
揮發(fā)分基本燒完后,O2擴(kuò)散到木炭表面上使木炭開始燃燒,并發(fā)出藍(lán)色火焰,此時(shí)的溫度約為500-580℃。當(dāng)溫度至780-850時(shí)℃,重碳?xì)浠衔镩_始燃燒。
(五)燃盡階段。
木炭和重碳?xì)浠衔锶紵旰?,剩余的物質(zhì)即為灰分。由于焦炭受到灰分包裹,空氣較難滲透進(jìn)入,故焦炭較難燃盡,最終殘留余炭。
禁止薪柴直接燃燒而提倡生物質(zhì)顆粒燃燒的理由:
1.燃燒熱效率低:
薪柴直接燃燒的熱效率十分低,一般只有10%-15%,這對資源造成了極大的浪費(fèi)。
2.降低生態(tài)環(huán)境質(zhì)量:
過量砍伐薪柴會破壞土地植被,降低涵養(yǎng)水源的能力,加速土壤侵蝕,從而造成生態(tài)環(huán)境惡化。
3.占用勞動(dòng)力:
收集薪柴需要耗費(fèi)大量的勞動(dòng)時(shí)間和勞動(dòng)力,從而產(chǎn)生勞動(dòng)力占用問題。
4.破壞林木、植被:
為了獲得更多的薪柴能源,會發(fā)生亂砍亂伐,破壞森林的現(xiàn)象,尤其是一些珍貴樹種和經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的品種也會被破壞。
5.遺留安全隱患:
隨處堆集薪柴,會造成居住環(huán)境的臟亂,容易誘發(fā)火災(zāi)、疾病等不安全隱患。
6.排放CO2:
大量燃燒薪柴,容易引起大氣污染,從而影響環(huán)境。1991-2001年我國每年因薪柴消耗排放的CO2約占全國每年CO2排放量的3%-5%。1996至2003年間,中國農(nóng)村薪柴在傳統(tǒng)利用方式下產(chǎn)生的CO2年均為24054.11萬t。2001年至2007年,云南農(nóng)村薪柴所排放的CO2年均新增分別為44.2、61.5、72.9、70.7、69.5、64.6和62.0萬t。
為什么經(jīng)過木屑造粒機(jī)加工的生物自燃料就可以燃燒呢?
采用生物質(zhì)燃燒可以實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)廢物減量化、無害化、資源化利用。
1)含碳量較少,生物質(zhì)燃料中含碳量最高也僅50%左右哦。
2)含氫量稍多,揮發(fā)分明顯較多,生物質(zhì)中的碳多數(shù)和氫結(jié)合成低分子的碳?xì)浠衔?,到一定得溫度后熱分解而析出揮發(fā)分,所以生物質(zhì)燃料易引燃。
3)含氧量多,生物質(zhì)燃料含氧量明顯地多于煤炭,它使得生物質(zhì)燃料更能夠充分的燃燒。
4)密度小,生物質(zhì)燃料的密度明顯的較煤炭低,質(zhì)地疏松,易于燃盡,灰炭中殘留的炭量比煤灰中的碳含量少。
5)含硫量低,生物質(zhì)燃料含硫量打多小于0.12%,鍋爐不必設(shè)置脫硫裝置。
6)生物質(zhì)釋放出的CO2很低,可以認(rèn)為是CO2零排放。
7)生物質(zhì)燃燒后的灰渣可以制造化肥。
8)生物質(zhì)可以與煤混合燃燒,提高燃燒效率(此方法是國家綠色能源政策不允許的)。
9)采用生物質(zhì)燃燒可以實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)廢物減量化、無害化、資源化利用。
10)生物質(zhì)燃料顆粒在進(jìn)入木屑造粒機(jī)之前是經(jīng)過烘干處理的,避免了薪柴因潮濕而需要用自身的熱量烘干的尷尬,因此不會產(chǎn)生嘔煙的現(xiàn)象,對大氣的污染小。
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