왕 수 타오 1장베 리앙2
(1. 중국 허난성 평강 467036 허난 도시 건설 연구소 2. 중국 허난 농업 대학교, 정주 450002, 재생 에너지 핵심 연구실)
초록 : 짚으로 변한 청정 에너지의 일종 인 바이오 매스 짚 연료는 많은 장점을 가지고있다. 본 논문에서는 바이오 매스 밀짚 연료의 자원 특성, 물리 화학적 성질, 연소 특성 및 기술적 경제적 특성을 분석한다. 풍부한 자원을 가지고 밀도를 증가시킨 후 원래의 바이오 매스보다 우수한 저장고를 운송하고 원래의 바이오 매스 특성을 잃지 않고 석탄 및 이와 유사한 것, 착화되기 쉬운 완전 연소, CO 2, 그래서 2, 아니오 x석탄 이하의 농도,하지만 높은 알칼리 금속과 CL의 내용이 연소 부식 및 증착으로 이어질 수 있으며, 현재의 기술 경제가 눈에 띄는 아니라, 환경 적 이익의 종합적인 고려 사항은 에너지 선택에 좋은 보완.
1 짚 성형 연료 상태
바이오 매스는 에너지 그 자체에 저장된 화학 에너지로 변환 녹색 식물에 의해 태양 에너지를 화학 에너지, 광합성이 포함되어 바이오 매스를 의미 땅에서만 재생 탄소원에, 그것은 기존의 처리로 변환 할 수 있습니다 고체, 액체 및 기체 연료 [1]중국은 산업화의 과정, 에너지 부족 점점 저명한 환경 오염의 문제를 가속화하기 위해 지속적으로 깨끗한 에너지 수요의 개발 및 석탄 등 기존 에너지 원의 청정 연소 기술에 대한 검색 작물 수확의 넓은 지역 환경에 심각한 밀짚 연소에 의한 매년 더 시급 해지고있다 오염, 또한 폐기물 밀짚 공공 우려를 증가, 지속적으로 다른 측면에서 과정에 빨대 자원을 추진하고 있습니다.
중국은 신 재생 바이오 매스 에너지 연구 개발하고 깨끗한 새로운 에너지의 활용으로 1980 년에 시작됩니다 [2](5a)의 앞에 300,000t의 생산은 현재 3억톤, 급속한 발전보다 더 증가하지만 큰 차이는 선진국에 비해있다. 밀짚 연탄 생산 기계 및 제품 범주, 업계 표준의 따라서 제품을 부족 산업화에 비해 고르지는 않지만 큰 격차가있다.
2 짚 성형 연료 특성
2.1 자원 특성
중국은 에너지로 사용할 수있는 25 %로 계산에 대한 6억톤, 중국 밀짚 생산에서 계산 된 현재의 식량 생산 및 잔디 밸리 비율에 따르면,., 밀짚 자원이 풍부 큰 농업 국가이다 [3]성형 된 연료를 생산하기 위해 약 1 억 5 천만 톤의 밀짚을 사용할 수 있습니다.
그러나 우리는 또한 중국의 경작 농지 또는 분산이 대규모로 밀짚 자원의 수집의 결과로 수확 시간의 영향에 의해 큰 밀짚 크기, 낮은 밀도와 단위 발열량과 함께 기계화 작업, 따라서 상대적으로 흩어져 밀짚 자원, 도움이되지 것을 볼 수 석탄과 같은 연료보다 어려운 스토리지.
2.2 물리 화학적 특성
스트로 연탄이 큰 밀도의 형상으로 이른바 짚 탈수 회수 분쇄 및 압출 더 일반적인 바처럼 대규모 구형 입자 또는 고체 연료, 현재 일반적인 봉형 및 입상. 압축 성형 인 빨대, 연료의 물리적 및 화학적 특성의 차이가, 발열량이 압축, 다른 제조 공정 변화, 표 1의 기본 파라미터를 다양 작은 짚 패킹 밀도, 낮은 에너지 밀도를 쉽게 저장 및 수송, 밀도의 단점을 해결하기 위해.
2.3 연소 특성
스트로 연탄 벌크 크게 짚의 연소 성능이보다 향상된 연소 효율이 직접 10 % 쉽고 높은 휘발성 석탄, 이하 재 점화하는 동일한 시간에 대하여 40 % 내지 30 % ~ 15 %, 밀짚 레코딩 할 수있다 장점, 연소 가스의 극소량의 SO 2, 재생 가능 에너지가 CO를 달성 할 수 있기 때문에 2제로 배출, 환경 오염은 작다.[4].
2.3.1 밀짚 성형 연료 점화 성능
또한, 외부에서 내부로 짚 연탄 벌크 짚 매스 비율의 점화 성능의 열 전달 속도를 감소시키면서 짚 연탄 치밀한 구조 휘발성 외측 증착 속도 연탄 연소의 내향 확산에 공기 속도를 억제 현저한 감소[5- 6].
실험 점화에 필요한 시간은 약 2 ~ 3 분이라는 것을 보여 거실 밀도 (농도), 점화 온도 및 장기 고정 탄소 함량 연탄 연료 점화 휘발분의 구조를 형성하는 재료의 연료의 점화 성능에 영향을 미치는 주요 요인 1.2G / cm의 확장 자란 밀도의 밀도를 증가시키는 3점화 타이밍 짚 연탄 밀도 0.8 / cm 3점화 온도가 300 ~ 400 ℃보다 1 배 이상 길고, 바이오 매스 짚보다 약 50 ℃ [7]짚 성형 연료의 휘발성 내용이 많을수록 화재를 일으킬 확률이 높아지고 총체적인 관점에서 짚 성형 연료 점화 특성은 원래 밀짚 점화 특성을 나타내며 연탄보다 우수합니다[8].
2.3.2 짚 성형 연료 연소 메커니즘
짚 형태의 연료가 노 바닥에서 연소 될 때, 유사한 석탄의 연소 과정은 정적 삼투 확산 연소이지만, 여전히 바이오 매스 짚 연소의 특성을 잃지 않는다. 연소 과정 전체는 점화 (휘발성 물질 연소), 확산 연소 (가연성 가스와 탄소의 혼합 연소), 부드러운 연소 (코크스 연소), 연소 재 (회분, 잔류 코크스) 4 단계[9- 11].
① 가연성 휘발분 연소 짚 연탄 표면 점화 때문에 컴팩트 한 구조 무공 봉제 열전도율 가연성 휘발성 가스 서방의. 화염을 형성하기 위해 연료 가스 및 산소의 발열 화학 반응을 수행 연소 불꽃을 느리게 길고 약한. 가열 된 휘발성 천천히, 지속 침전 내부의 새 짚으로 약 10 분의 연소 시간.
② 상기 연소 온도의 상승과 함께, 확산 연소는 연소 표면 연소 상전이 코크스를 입력하기 시작 표면층을 형성하는 탄소 원료는 내부에 연료를 유지하는 탄화 내부 탈출 가연성 가스의 연소에 의해 연료 및 소량을 점화하기 시작한다.
연소가 계속되면 외측의 청색 화염이 얇아지고 화염이 짧아지고 강해지 며 연소가 심해지며 연소가 심해질 코크스 층으로 침투합니다이 단계에서 CO는 연료 표면과 연료에 연소됩니다. 내부 레이어는 숯불 굽기입니다 [12]공기와 굴뚝 가스장의 상대적 확산으로 인해 바이오 매스 형성 연료 내부에 충분한 공기가 없으며 셀룰로오스와 리그닌은 고온에서 가스화되어 CO, H 2, CH 4그리고 다른 가연성 가스는 화염이 짧아지고 더 강해질 때까지 매끄러운 연소를 보장하기 위해 연소를 계속 확산시킵니다. 이는 주로 코카인의 연소입니다.
④ 탄소 연소가 실질적으로 연료를 연소이 경우에 남아있는 연료가 연소 계속 불꽃이 부족하게되고, 색이 연료 어두운 붉은 회색 블록을 보유 이때 사라질 때까지 빛으로부터 페이드 시작 전체 연소 공정은 60 분 동안 지속. 굽는 온도 곡선은 그림 1과 같습니다.
연소 안정 연소와 확산 연소 단계의 승온 속도의 급격한 온도 상승의 초기 단계에서는 점차 더 높은 온도, 단 연소 온도가 감소 할 시작 둔화.
2.3.3 짚으로 성형 연료 분진, 침강 부식
바이오 매스 짚 연탄 화학적 200 ㎎ / m 이하인 수 (외에 연소 동안 생산, 바이오 성분과 버진 짚 이하, 화재 배출 동안 변하지 않는다 3) 감소했습니다. [13- 14]어느 오리지널 원료 짚 연기 성분과 유의 한 차이를 표 2 주 생성물 먼지 바이오 연료 짚 연탄 높은 CL 콘텐츠에 도시 된 구성 요소는 노의 심한 부식을 일으킬 유사한 석탄 접합을 연소하는 경향이 있었다 것 슬래그 증착 스트로우 부식기구는 약 700 ℃의 높은 온도에서 용광로에 휘발성 알칼리 금속염의 연소 동안, 칼륨 및 다른 금속 원소의 1 % 이상 포함되는 현상.] C 증기 재와 다른 휘발성 미립자 일부 축합 표면 초기 입금액을 형성하도록 집광된다. 온도 증가 용융 접착제 표면 큰 먼지 입자가 초기에 증착 된 층의 표면을 새롭게 형성 퇴적 찍는 표시 표면으로서 [15- 16]노 온도.] C, 유리 슬래그 퇴적물 형성 (복잡한 혼합물) 780 ℃,보다 높은 경우, 심한 슬래 깅 보일러에서 생성 된 것이 1 주일 노 정지 매 10 내지 12 개월. 보통 보통 큰 매스 보일러를 조작 할 수 없습니다 정리에 대해.
석탄 등의 화석 연료. 매스 연소로, CL의 매스 상이한 0.2 % 이하 3.0 %의 스트로우 연탄 CL 콘텐츠, 바이오 매스, 짚 가장 중요한 기능 2및 염산과 같은 CL 클로라이드 보이는 워터 최대의 부식 효과 다양한 형태의 2보호막을 관통하는 능력을 갖는 금속 산화물, 및 염화철은 고온에서 철과 반응하여 형성된, 노의 높은 산화 분위기, 염화철 쉽게 다시 산화철 박리 퓸의 두꺼운 층을 형성하기 위해 산화 될 SO 2, SO 3염화철 층과의 반응이 발생 증착 (에틸렌) 및 철은 CL을 배출 2기체 부식 공정은 노 부식 증가 반복된다. 또한,의 KCl, 크레아티닌 청소율 2그리고 50ml을 2알칼리 금속 염화물은 저 융점 (350 ~ 450 ℃) 공정 화합물을 형성하는 금속 또는 금속 산화물 표면과 반응하여, 문제가 발생 연탄 슬래그 짚[15].
2.4 기술적, 경제적 특성
바이오 매스 짚의 구매 가격은 400 원 / t이며, 운송비, 저장비, 가공 및 인건비, 장비 감가 상각비 및 기타 비용, 500 ~ 550 원 / t의 원가입니다.이 가격과 현재의 동적 석탄 판매량 가격 500 ~ 600 위안 / t는 이점에 비해,하지만 깨끗한 에너지에 대한 정부 보조금과 결합하면, 기본적으로 평평하거나 석탄 가격에 흑자가 600 위안 / t 이상 플러스 짚으로 성형 연료 수없는 수 없습니다 특히 소규모 보일러, 용광로, 요리 및 기타 농촌 에너지로 사용되는 경우 기술 및 경제적 이점을 보여주는 환경 적 이점과 비교하면 더욱 분명합니다.
3 결론
깨끗한 신 재생 에너지로 바이오 매스 연료를 형성 1), 상대적으로 풍부한 자원, 밀짚 장비의 낮은 칼로리 밀도, 쉽게 저장 및 운송 문제,하지만 표준화를 극복하고 제품은 긴급 홍보하고 성형 바이오 매스를 촉진하는 데 필요한 연료 산업화 과정.
2) 원래 매스 가까이 성형 미생물 연료 점화 특성, 물성, 연소가 휘발성 물질 확산 연소 안정 연소 및 연소에 석탄과 같은 정적 투과 확산 연소 분할 될 수있다 석탄 연소 과정보다 우수 4 단계, 그을음 농도의 연소 배출은 낮음, CO, CO 2, 그래서 2, 아니오 x석탄 농도 미만이지만 높은 알칼리 금속 및 CL 콘텐츠 및 그을음이 가열 된 금속 표면의 부식을 초래할 수있다.
3) 더 큰 발전을 달성하기 위해 어떤 장점이 정부 정책에 대한 필요 이상의 바이오 매스 연탄 기술의 생산의 현재 수준에서 환경 편익, 경제 및 석탄 제외합니다.
참고 문헌 :
90 ~ 94 : '1'자오 6 월, 왕 양의 바이오 매스 에너지 자원 'J'태양 저널, 2008, 29 (1)의 사용으로 말했다.
'2'김민식, 곽강팡. 짚에 의한 성형 연료 생산에 관한 실험적 연구. 농공 학회지, 1993, 9 (10) : 99-103.
'3'Zhang Bailiang, Xu Guizhuan, Wang Jiqing, 외 중국에서의 바이오 에너지 이용에 대한 고찰 [J]. 농업 공학 저널, 2009, 25 (9) : 226-231.
'4'장 Bailiang 키 문제를 논의, 왕 쑤 타오, 양시 오프 밀짚 연탄 생산 및 농업 공학, 2008 년 (24)의 'J'저널 (7)의 응용 프로그램 : 296-300.
'5'Luoju Xiang, Wang Renzhang. 연탄 결합제로서 수정 된 껍질의 연구 [J] Clean Coal Technology, 2012, 18 (5) : 35-38
'6'Fan Fengming, Yang Bo, Weng Wei, 외. 난로 연소를위한 SDBF의 실험적 연구 [J]. 재생 에너지, 2006 (1) : 22-25.
'7'Song Yongli, Yang Lihua, 산업 보일러 바이오 매스 연소 기술 'J', 에너지 절약 기술, 2003, 21 (3) : 44-45.
'8 Ma Xiaoqin, Li Gang. SDBF 보일러'J '. Rural Energy, 2001 (5) : 20-22에 대한 소형 석탄 보일러 개장의 전망 분석.
'9'LIU Sheng-yong, WANG Yan-ling, BAI Bing, et al. 옥수수 줄기 'J'의 컴팩트 연소에 대한 동역학 분석. 농공학 저널, 2011, 27 (9) : 287-292.
'10 'Pan Weilin, Pu Guilin, Xie Hao, et al. 세미 코크스 바이오 매스의 연소 특성에 관한 실험적 연구 [J]. 청정 석탄 기술, 2013, 19 (1) : 83-86, 96.
'11 'FAN Feng-ming, ZHANG Bai-liang, LI Bao-qian, et al. 농업 환경 과학 저널, 2005, 24 (2) : 398- 402)을 이용한 바이오 매스의 물리적 특성에 관한 연구.
'12 'Ma Xiaoqin : 바이오 매스 (짚) 형태의 연료의 연소 동력학 및 유압식 짚 제조기'D '의 설계 개선 정저우 (Zhengzhou) : 허난 농업 대학교, 2002.
'13 'Sun Qi, Hu Yangdong, Wu Lianying CFD'J '에 근거한 메탄 버너의 NO x 배출에 영향을 미치는 요인에 관한 연구 Clean Coal Technology, 2012, 18 (6) : 67-71.
'14'Zhao Qingling. 밀짚 성형 연료의 연소 과정에서 침전 및 부식에 관한 실험적 연구 정저우 : 허난 농업 대학교, 2007.
Thomas R. Miles Jr, Larry L. Baxter, 기타 바이오 매스 연료 'J'발사에 대한 게시판 예금 .Byomass and Bioenergy, 1996, 10 (2/3) : 125-138.
바이오 매스 연탄 연소 보일러 'D'의 슬래 깅 특성에 관한 연구 정저우 : 허난 농업 대학교, 2007.
