Общие энергетические характеристики биомассы

Как показано, биомасса состоит из разных видов и групп в пределах каждого вида. В соответствии с природой исходных продуктов, технологии их переработки, характера отходов различны их характеристики. Это необходимо учитывать при разработке технологии их практического использования.

Основные характеристики, по которым биомассы отличаются в зависимости от вида (и группы), это:

–                    технический состав (зольность, влажность, калорийность);

–                    элементный состав;

–                    состав минеральной части;

–                    шлакующие характеристики;

–                    экологические характеристики;

–                    коррозионные характеристики.

–                    Общими особенностями биомассы, как энергетического топлива, являются (табл. 5…9):

–                    высокая реакционная способность (выход летучих на горючую массу составляет от 75…80 % до 92 % );

–                    повышенная взрывоопасность и пожароопасность (по классификации «Правил взрывобезопасности» критерий взрываемости К_т достигает > 8,4);

–                    крайне нестабильная влажность (в зависимости от способов получения биомассы, ее хранения и складирования влажность колеблется от 25 до 65 % );

–                    повышенные загрязняющие и шлакующие свойства минеральной части при низкой зольности (за счет повышенного содержания щелочных элементов К₂O + Na₂O, достигающего 30..35 %, «короткие» шлаки при низких температурах плавления t_a → t_c = 1150…1180 °C;

–                    высокие коррозионные свойства для биомасс годичного цикла из-за повышенного содержания калия, а также частично хлора (до 4,0 % и 4,5 % соответственно);

–                    возможные значительные колебания основных характеристик в пределах одной биомассы (влажности, калорийности и др.);

–                    затрудненность движения биомассы по тракту за счет волокнистого строения материала (питатели, бункера, течки и др.);

–                    ухудшенные сыпучие свойства, низкая плотность, высокая волокнистость, неоднородный гранулометрический состав, что приводит

к возникновению проблем транспорта и размола и не всегда позволяет использовать существующее пылеприготовительное оборудование и совместный размол с другим топливом;

–                    неоднородный гранулометрический состав;

–                    обогащение шлаков щелочами при сжигании биомассы снижает их коммерческую привлекательность (в цементной промышленности, например).

Анализ топлив из биомассы, на сухую массу

Разброс данных при анализе топлив из биомассы, включая несортированное топливо

Таблица 7

Характеристика плавления золы биомассы

Таблица 8

Характеристики топлива и биомасс

В то же время следует отметить достаточно высокие экологические характеристики биомассы:

–                низкая зольность (A^d = 2…12 % в среднем 4 % );

–                низкое содержание серы (S^daf = 0,02…0,1 % ) и азота (N^daf = 0,3…1,2 % );

–                снижение загрязнения атмосферы таким парниковым газом, как СО₂, за счет рециркуляции углекислого газа (сколько поглощают сами деревья и растения СО₂, столько же и выделяют при горении, не увеличивая его количества в атмосфере);

–                низкое содержание хлора в минеральной части (в среднем 0,04 % и лишь для растительных отходов до 4,3 % ).

В табл. 8 приводятся данные по характеристикам биомассы, которая использовалась российскими исследователями при совместном и раздельном сжигании биомассы с углем на огневом стенде УралВТИ. Как и предполагалось, принципиальных отличий в составе биомасс не наблюдается. Здесь же, для сравнения, даны характеристики для угля и торфа.