生物質(zhì)燃燒特性與爐具設(shè)計介紹
近年來化石能源的價格呈現(xiàn)出了一種持續(xù)增長的態(tài)勢,相比較而言以生物質(zhì)作為燃料的生物爐,不僅經(jīng)濟(jì)而且還符合了國家對環(huán)境保護(hù)的要求,受到了人們的普遍喜愛。本文主要對生物質(zhì)燃料的特性與爐具設(shè)計作了簡要的分析。
1、生物質(zhì)燃料
生物質(zhì)燃料燃燒的過程是一個放熱的化學(xué)反應(yīng)過程,除了要具備燃料這一要素之外,還需要有充足的熱量傳遞以及相應(yīng)的空氣,通過燃料和空氣之間的熱量、質(zhì)的傳送,達(dá)到燃燒的目的。在燃料燃燒的過程中會使周圍的溫度升高,加快傳質(zhì),進(jìn)而加速了熱量的產(chǎn)生。
生物質(zhì)燃料的燃燒過程有預(yù)熱、干燥、揮發(fā)、分解析和焦炭的燃燒幾個階段。生物質(zhì)燃料被引燃后,其表面溫度會隨著燃燒慢慢升高,燃料中的水分也慢慢的蒸發(fā)掉,進(jìn)而使燃料變得更加干燥,變干燥的燃料再繼續(xù)的進(jìn)行吸熱、溫度持續(xù)升高,達(dá)到一定程度,燃料會發(fā)生分解的現(xiàn)象,析出的揮發(fā)物氣體在空氣混合后形成新的混合物,這一種混合物含有一定的氧氣和揮發(fā)物的成份,在一定的溫度和濃度的條件下,揮發(fā)物著火燃燒,進(jìn)而為之后的焦炭燃燒提前做好準(zhǔn)備。燃料表面燃燒釋放熱量,不斷積聚升溫,并通過傳導(dǎo)和輻射的方式,熱量擴(kuò)散至燃料的內(nèi)層,內(nèi)層揮發(fā)物由此析出,并與氧混合燃燒,進(jìn)而放出了充足的熱量。這個時候,揮發(fā)物會將燃料中的焦炭包圍起來,由于爐膛中的氧很難與焦炭進(jìn)行接觸,所以,焦炭在這個時候不易燃燒,只有等到揮發(fā)物的成份慢慢減少,氧氣可以和焦炭接觸時,焦炭才可以燃燒。在焦炭慢慢燃燒的過程中,燃燒產(chǎn)生的灰分會再次包裹燃燒剩余的焦炭,進(jìn)而影響著焦炭的燃燒,這時需要對其進(jìn)行攪動或者對生物質(zhì)爐進(jìn)行通風(fēng),以使剩余的焦炭更好的燃燒,灰渣中會產(chǎn)生余碳。
2、對直燃式生物質(zhì)炊事采暖爐的設(shè)計
民用的生物質(zhì)采暖炊事爐由料倉、煙囪、擋火板、水套、煙道、二次進(jìn)風(fēng)口、風(fēng)門、出灰口以及爐膛燃料組成。
3、生物質(zhì)成型燃料的使用
由于生物質(zhì)中的碳含量較低,密度不高以及質(zhì)地松軟的特性,所以生物質(zhì)容易燃燒,在燃燒的過程中要定時的向爐內(nèi)填料,而致密成型設(shè)備在燃燒過程的應(yīng)用,會把結(jié)構(gòu)松散的生物質(zhì)進(jìn)行壓縮,不僅可以解決生物質(zhì)燃燒過程中需要不斷填料的問題,還使燃料的存儲和運輸更加的便利。
4、防止燃燒結(jié)焦現(xiàn)象出現(xiàn)的辦法
生物質(zhì)燃料中含有較多的鉀元素,在生物質(zhì)燃料燃燒的過程中,達(dá)到一定的溫度條件,氧化鉀會以熔融狀態(tài)存在,并且與硅、鈣等混合,這種混合物在溫度較低的情況下結(jié)成焦塊,這些結(jié)焦塊會阻礙爐灰的順利排放和空氣的供給。如果將爐膛內(nèi)側(cè)的水套設(shè)計成大面積,可以適量降低燃燒過程中產(chǎn)生的溫度,進(jìn)而起到防止燃燒結(jié)焦現(xiàn)象的產(chǎn)生。
5、結(jié)束語
隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們生活水平也在這一過程中不斷地得到了提高,因而人們對生活的質(zhì)量,也提出了新的要求,人們希望生活的環(huán)境更加環(huán)保、更加經(jīng)濟(jì)、更加健康,因而追求一種更為環(huán)保的爐具設(shè)計,以此來減輕傳統(tǒng)煤炭燃料帶來的環(huán)境污染問題。生物質(zhì)燃料相較于傳統(tǒng)的煤炭燃料來說,具有環(huán)保經(jīng)濟(jì)適用的特點。通過對生物質(zhì)燃料特性的介紹以及對設(shè)計生物質(zhì)爐的具體方法作簡要的分析,為我國生物質(zhì)爐在生活當(dāng)中普及提供一定的依據(jù),進(jìn)而推動我國經(jīng)濟(jì)的迅速健康的發(fā)展。
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