生物质灰

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,生物质灰的特点及利用,生物质发电技术,-,研 董晓晨,2014-11-26,Contents,生物质灰的组成,生物质灰的特点,燃烧过程中的积灰结渣问题,生物质灰的利用,4,1,2,3,Hot Tip,不同的生物质中，其无机物组成不尽相同，这与该生物质的生长环境、生理特点有很大关系，因此不同生物质灰的组成也有较大差别。,生物质中的灰分有两种来,源：一,是,燃料,本身固有的,，即,形成于植物生长过程,中,本身固有的灰分是相对均匀地分布在燃料,中，其,中,Si,，,K,，,Na,，,S,，,Cl,，,P,，,Ca,，,Mg,，,Fe,是导致结渣积灰的主要元,素；另,一是,燃料,加工处理过程中带入的,，如：砂,子,、土,壤颗粒,，其,组,分与,燃料固有的灰分差别很大,。后,者常常是生物质燃料灰,分的,主要组成部分。,生物质灰的组成,K,2,O,Na,2,O,Al,2,O,3,CaO,MgO,SiO,2,0% 20% 40% 60% 80% 100%,1.40%,0.76%,5.63%,8.33%,3.9%,55.39%,稻秸,Fe,2,O,3,15.58%,TiO,2,1.65%,生物质灰的组成,K,2,O,Na,2,O,Al,2,O,3,CaO,MgO,SiO,2,0% 20% 40% 60% 80% 100%,0.21%,1.76%,1.62%,4.56%,3.76%,60.05%,蔗渣,Fe,2,O,3,22.99%,TiO,2,0.04%,生物质灰的特点,生,物质灰表面普遍存在形貌各异的不规则粒子，具体表现为片状,、团,状、块状,等。,生物质燃料灰的软化温度都相当低，很容易在锅炉内产,生,沉积,、,结,渣,生,物,质灰,中碱性物质的含量明显偏高,，其中,钾的峰值很,强，说明含,量较高。不同生物质无机元素含量差距较,大,A,B,C,D,相比,其它无机物质而言,，生,物质,灰中,Na,和,K,的蒸发较,大，,其,中,K,的蒸,发比,Na,更,大,，,这可,能是由,于,Na,的,沸点,高于,K,的。,生物质灰的特点,Na,2,O,K,2,O,富含钾元素的,灰颗,粒表面具有很强的粘性，能捕获细微颗粒和在惯性作用下输送的灰颗,粒使,灰粒增大,降低灰熔点。但在,其含量超过一定值后，对灰熔点的降,低作,用已相当不明,显。,易于与灰样中的其它氧化物生成低熔点共熔,体。,降低熔化温度，,起,助溶剂,的,作用，降低灰熔,点。,不同物质对生物质灰的特性的影响,生物质灰的特点,CaO,MgO,MgO,对灰熔融温度的影响与,CaO,类似，随,着,灰,中,MgO,含量的增加,，灰熔融温,度呈先降低后升高的趋,势，但通常是起到提高灰熔点的作用。,随,着,CaO,含量的增多，生物质灰熔点先降低后升高，有,时受,其他成分影,响，生,物质灰熔点会先升高后降低，然后再升高。,不同物质对生物质灰的特性的影响,生物质灰的特点,Al,2,O,3,SiO,2,它对灰,熔融性的影响具有双重性，含量较低时一般起助熔作用,，含,量较高时主要起阻熔作用。,在流化床中,，,SiO,2,在,较大含量范围内对生物质灰熔,点主,要起降低作,用。,当,Al,2,O,3,含,量,略低时，生,物质灰熔点下,降。,增加,Al,2,O,3,对,生物质灰熔点的提高作,用很,明显。,不同物质对生物质灰的特性的影响,酸性氧化物,热迁移是由于炉内温度梯度的存在而使小粒子,从高,温区向低温区运,动,发生化学反应后以,硫酸,盐或,氯化物的形式凝结在飞灰颗粒和受热面的壁面上,当含灰,粒气,流转向时，具有较大惯性动量的灰粒离开气流而撞,击到,受热面的壁,面,碱金属、硫和,氯挥,发出来，相互之间发,生反,应,；包,括气体和沉积物灰,渣发,生反应,热,迁,移,凝结,惯,性,撞,击,化,学,反,应,积灰结渣问题,生物质灰的利用,生物质灰发电厂灰分的钾含量约为,5.33%,，远远低于实验模拟燃烧后灰分中,K,2,O,的含量,17.47%,，同时生物质灰中还含有铁、镁、钙、锌等对植物有益的元素，且重金属含量非常低，因此生物质灰具有开发低端肥料的价值。,生物,质灰中还含有大量硅酸盐。不论是无机硅还是有机硅，都有很好的利用价值，因此对于灰中这部分硅酸盐的利用也是一个研究热点。,完成生物质电厂灰渣由污染环境的废物向绿色商品的转变，实现其价值提升，这一增值环节创造了产业链末端的经济效益，使生物质发电的生产链达到了社会、经济、生态三赢的局面。,生物质灰的利用,生物,质灰渣与酸反应，提取钾、磷、硅、钙、镁等元素，制取钾基复合肥。,与酸反应后的灰渣剩余物与碱反应，提取硅元素，制取无机硅化合物。,再将反应后剩余的生物质炭渣进行赋活反应，制取活性炭。,生,物质电厂的灰,渣使,用的燃料为秸,秆等生物质，因,此排出的灰,渣属,于草木灰系列，其主要成分中钾含量较高，同时还含有磷、钙、,镁等,多种元,素，还有很大的回收利用价值。,工艺一,工艺二,工艺三,煤与生物质混燃,煤灰中的,SiO,2,含量较多，一般约占,30%-70%,，它具有双重性，易与金属氧化物反应生成熔点低的共晶体。同时，,SiO,2,对熔融温度的影响还跟煤灰中其他物质的含量有关，如,Al,2,O,3,、,Fe,2,O,3,。,煤灰中,Al,2,O,3,的含量比,SiO,2,要低，约为,10%-40%,。,Al,2,O,3,能显著增加煤灰的熔融温度。,煤灰中,CaO,含量的变化很大，含量较低时，易与,SiO,2,生成熔点低的硅酸盐，含量较高时则可以提高熔融温度。,煤灰中,Fe,2,O,3,（,5%-15%,）的起着降低灰熔点的作用。,煤灰中的,Na,2,O,和,K,2,O,一,般可以显著的降低灰熔点。,煤灰中,MgO,含量较少。,煤与生物质混燃,由单种生物质和煤混燃的后灰渣的熔融性测试可知，不同生物质与煤混燃比例与熔融性的规律是不同的。有些近似成线性变化，有些则没有线性规律。,而多种生物质与煤混燃后灰的情况会更为复杂。,Thank You!,学而时习之，不亦说乎？,