生質物燃燒節能應用

固態生質燃料的燃燒設備型式、適用燃料與實際應用案例。

Biomass Energy

什麼是生質能

生質能是利用生質物(能源作物、農業廢棄物等有機物),經熱、化學或生物方式轉換所得的能源,屬於可循環利用的再生能源。

  • 固態:垃圾、垃圾衍生燃料(RDF)、農業廢棄物、木材
  • 液態:生質油、生質柴油、生質酒精
  • 氣態:合成氣、沼氣

本頁整理自本公司 2016 年 6 月「生質物燃燒節能應用實例介紹」技術簡報(報告人:陳健明 總經理)。

固態生質能的燃燒設備

型式爐床
固定爐床Fixed Grate、Dumping Grate、Reciprocating Grate
移動爐床Chain Grate、Traveling Grate
流體化床BFB 氣泡式、CFB 循環式

燃料種類與粒度決定爐床型式。燃料試算可參考 燃料熱值與成本比較。

CO₂ Comparison

各種燃料 CO₂ 產生量比較

以產汽量 25,000 kg/h 的鍋爐計算。木材含水率高(34%)、發熱量較低,同樣產汽量需要的燃料量較多。

各種燃料 CO2 產生量比較表
項目煤6 號燃料油(重油)2 號燃料油(柴油)天然氣木材
燃料成分C 59.00%、H 3.00%、N 1.60%、S 1.00%、O 5.50%、H₂O 14.20%、灰分 15.70%C 86.81%、H 12.19%、N 0.15%、S 0.48%、O 0.20%、H₂O 0.15%、灰分 0.007%C 87.00%、H 12.50%、N 0.10%、S 0.10%、O 0.20%、H₂O 0.10%、灰分 0%N₂ 0.04%、CH₄ 88.75%、C₂H₆ 6.23%、C₃H₈ 3.53%、C₄H₁₀ 1.39%、C₅H₁₂ 0.06%(vol%)C 32.34%、H 3.96%、N 0.26%、S 0%、O 29.04%、H₂O 34.00%、灰分 0.40%
低位發熱量5,369 kcal/kg9,750 kcal/kg9,845 kcal/kg9,804 kcal/Nm³2,315 kcal/kg
CO₂ 產生率2.1619 kg/kg3.1809 kg/kg3.1879 kg/kg2.3117 kg/Nm³1.1850 kg/kg
燃料消耗量以 25,000 kg/h 鍋爐計3,007.6 kg/h1,656.2 kg/h1,640.2 kg/h1,647 Nm³/h6,975.3 kg/h
CO₂ 產生量6,502.1 kg/h5,268.2 kg/h5,228.7 kg/h3,807.4 kg/h8,265.7 kg/h
相對比較(重油=1)1.23421.00000.99250.72271.5690
Grate Types

爐床型式與適用燃料

固定爐床(Plate Stoker & Fixed Grate)構造圖
固定爐床Plate Stoker & Fixed Grate適用燃料:不定形木料、樹皮、木片
傾斜針孔爐床(Inclined Pin Hole Grate)構造圖
傾斜針孔爐床Inclined Pin Hole Grate適用燃料:稻殼、木屑
下傾水冷壁爐床(Downward Water Wall Grate)構造圖
下傾水冷壁爐床Downward Water Wall Grate適用燃料:木屑、不定形木料
多點撒料傾倒爐床(Multi Spreader & Dumping Grate)構造圖
多點撒料傾倒爐床Multi Spreader & Dumping Grate適用燃料:蔗渣、木屑、木片
推送式爐床(Pusher & Positive Stoker)構造圖
推送式爐床Pusher & Positive Stoker適用燃料:木片、不定形木料
撒料逆向移動爐床(Multi Spreader & Reverse Traveling Stoker)構造圖
撒料逆向移動爐床Multi Spreader & Reverse Traveling Stoker適用燃料:木屑、蔗渣、煤
移動爐床(燃煤)(Positive Stoker(Coal Grate))構造圖
移動爐床(燃煤)Positive Stoker(Coal Grate)適用燃料:煤
Combustion

燃燒方式

順送移動爐床的燃燒狀況
順送移動爐床適用 20 T/H 以下的小容量鍋爐。燃燒區分為乾餾層、氧化層、還原層與灰層;燃料粒度以 25 mm 以上較適宜。
撒料式爐床(Spreader Stoker)的燃燒
撒料式爐床(Spreader Stoker)用於大容量鍋爐。燃燒面由灰層覆蓋,分為氧化層、還原層、乾餾層,部分細小燃料在爐內懸浮燃燒。
都市焚化爐爐床構造圖
都市焚化爐爐床構造
事業廢棄物爐床構造圖
事業廢棄物爐床構造
Fluidized Bed & Cogeneration

流體化床與汽電共生

BFB 氣泡式流體化床鍋爐
BFB 氣泡式流體化床
CFB 循環式流體化床鍋爐
CFB 循環式流體化床
背壓渦輪發電系統流程圖
背壓渦輪發電系統流程
Case Study

應用實例:12 噸/時生質能鍋爐

完成年份
2012 年
容量
12 T/H12,000 kg/h(26,455 lb/h)
燃料
棕櫚殼(PKS)專燒
客戶
正倡公司
專燒棕櫚殼的 12 噸生質能鍋爐

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