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五峰烤火炉五金工具行业 生物质燃料热水锅炉
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我国工具五金行业历经30多年发展,工具产品的制造在世界上占有突出地位,已成为全球工具产品的生产和销售大国。行业销售额超过1000亿元,出口超过140亿美元。从产业发展深层次角度分析,工具五金行业在经历了高速发展期后,已形成了较强的制造能力和一定的营销能力,未来产业将进一步向高端、专业、精品领域拓展,并向服务型制造升级。
制造大国地位稳固
据统计,工具五金行业"十二五"期间累计出口额超过600亿美元,累计进口额近300亿美元,年均出口额保持在10%以上增长速度。2011年,工具五金出口突破100亿美元,成为全球最大的工具产品制造国和出口国。
目前,工具五金产值过千亿元,行业内的文登威力工具集团有限公司是全球最大的活扳手制造商,该公司于2012年成为行业首家获得国家认定企业技术中心称号的企业;河北中泊防爆工具集团是全球最大的防爆工具制造商,产品出口占据国际市场近80%份额,该公司已于2015年登陆新三板;江苏通润股份有限公司是亚洲最大的工具箱制造商;杭州巨星科技股份有限公司是亚洲最大工具产品出口商;江苏宏宝股份有限公司、杭州巨星科技股份有限公司、江苏通润股份有限公司是目前行业内颇负盛名的上市公司五金工具,五金工具行业一批工具企业也正在积极筹划上市。
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物质热水锅炉作为燃用生物质燃料的主要设备之一,直接燃烧固体生物质颗粒燃料,由于燃料为生物质燃料且结构合理此类锅炉基本达到无烟化完全燃烧的效果排放达到环保要求具有较好的经济、社会和环境效益。
1、生物质燃料
1.1生物质燃料是指通过生物质压缩成型技术将秸秆、稻壳、锯末、木屑等农作物废弃物加工成具有一定形状、密度较大的固体成型燃料。
生物质原料经挤压成型后,密度可达1.1~1.4吨/立方米,能量密度与中质煤相当,而且便于运输和贮存。在压缩过程中以物理变化为主,其元素组成及微观结构与原生物质基本相同。各种生物质燃料中碳含量集中在35%~42%,氢含量较低,为3.82% ~5%,而氮含量不到1%,硫的含量不到0.2%,因此,造成的污染程度极低。生物质燃料的挥发分均在60% ~70%,因此在设计燃烧设备时应重点考虑挥发分的问题。
1.2生物质燃料的燃烧特性
生物质燃料经高压形成后,密度远大于原生物质,燃烧相对稳定。虽然点火温度有所升高,点火性能变差,但比煤的点火性能好。由于生物质燃料是经过高压而形成的块状燃料,其结构与组织特征就决定了挥发分的逸出速度与传热速度都大大降低,但与煤相比显得更为容易。因此,生物质燃料的挥发分特性指数大于煤的,其燃烧特性指数行业较生物质燃料热水锅炉煤的大。燃烧速度适中,能够使挥发分放出的热量及时传递给受热面,使排烟热损失降低;同时挥发分燃烧所需的氧与外界扩散的氧很好的匹配,燃烧波浪较小,减少了固体与排烟热损失。
2、生物质燃料热水锅炉
2.1 生物质燃料热水锅炉的结构
目前我国拥有多种型号生物质燃料热水锅炉,按燃料品种可分为木质颗粒锅炉和秸秆颗粒锅炉,按应用场合可分为家用型和商用型。下吸式固定双层炉排热水炉是应用较广的一种结构形式,其充分考虑生物质燃料燃烧特性,由炉门、炉排、炉膛、受热面、风室、降尘室、炉墙、排汽管、烟道、烟囱等主要部分组成。
2.2 生物质燃料热水锅炉的工作过程
一定粒径生物质燃料经上炉门加在炉排上,根据生物质容易着火的燃料特性,片刻就会燃烧起来,在引风机引导下进行下吸式燃烧;上炉排漏下的燃料屑和灰渣到下炉膛底部继续燃烧并燃烬,然后经出灰口排出;燃料在上炉排上燃烧后形成的烟气和部分可燃气体透过燃料层、灰渣层进入下炉膛继续燃烧,并与下炉排上燃料产生的烟气一起经出高温气流出口流向后面的降尘室和对流受热面,在充分热交换后进入烟囱排向外界
3、节能原理
由有关燃烧理论可知,保持燃料充分燃烧的必要条件为保持足够的炉膛温度,合适的空气量及与燃料良好的混合、足够的燃烧时间和空间。因此,依据生物质燃料本身的特性,结合燃烧理论,针对锅炉结构进行节能分析。
3.1 炉排及炉膛
生物质燃料热水锅炉采用双层炉排结构,即在手烧炉排一定高度另加一道水冷却的钢管式炉排,其成弯管直接插入上方锅筒中,这种设计一方面增大了水冷炉排吸热面积,另一方面加快了炉排与锅筒内回水的热传递。
燃料燃烧采用下吸式燃烧方式。成型燃料由上炉门加在上炉排上进行预热、燃烧,由于风机的引导,新燃料不会直接遇到高温过热烟气,延缓了挥发分的集中析出,从而避免了炉膛温度的波动,使燃烧趋于稳定;同时,挥发分必须通过高温氧化层,与空气充分混合,在焦炭颗粒间隙中进行着火燃烧;在完成一段燃烧过程后,上炉排形成的燃料屑和灰渣漏至下炉膛并继续燃烧,直到燃烬。
采用双层炉排,实现了秸秆成型燃料的分步燃烧,缓解秸秆燃烧速度,达到燃烧需氧与供氧的匹配,使秸秆成型燃料稳定持续完全燃烧,在提高燃料利用率的同时起到了消烟除尘作用。
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