生物質(zhì)燃燒機(jī)的原理、操作和選擇
    生物質(zhì)燃燒機(jī)是燃燒液體或固體燃料并使其釋放熱能的設(shè)備。制膠廠的生物質(zhì)燃燒機(jī)主要用于濕顆粒膠的干燥。燃料釋放出的熱能可直接或通過(guò)熱交換器間接輸送至干燥器。這種生物質(zhì)燃燒機(jī)屬輕油生物質(zhì)燃燒機(jī)，可分為兩類：①空氣霧化生物質(zhì)燃燒機(jī)；②機(jī)械霧化生物質(zhì)燃燒機(jī)（全自動(dòng)生物質(zhì)燃燒機(jī)）。
一、生物質(zhì)燃燒機(jī)的機(jī)械特性和操作
    燃油器的四個(gè)主要系統(tǒng)是：霧化與燃燒、空氣供應(yīng)、燃料供應(yīng)和控制系統(tǒng)。
    （一）霧化與燃燒燃燒霧化時(shí)，克服表面張力從而將燃料分散成極易與空氣混合的細(xì)小霧滴。為使燃料有效地燃燒，設(shè)計(jì)的生物質(zhì)燃燒機(jī)須具有良好的霧化作用和充足的空氣供應(yīng)。霧化由噴嘴完成，噴嘴須具有如下特性：①能形成特殊形狀的火焰；②噴油量不超過(guò)規(guī)定的最大值；⑨當(dāng)達(dá)到最大噴油量H寸，能通過(guò)霧化所需的準(zhǔn)確空氣量。
    噴嘴由三個(gè)主要部分組成：①銳孔一燃料出口處；②渦流器或切向槽一渦流器的表面能使霧化介質(zhì)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；③片狀螺旋一完全霧化產(chǎn)生于片狀螺旋的外緣。
    圖1和圖2為兩類霧化生物質(zhì)燃燒機(jī)的噴嘴。
    許多空氣霧化生物質(zhì)燃燒機(jī)的霧化是分兩步進(jìn)行的。第一步是空氣通過(guò)開放的切向口(圖1)進(jìn)入內(nèi)空氣噴嘴，切向口使進(jìn)入的空氣作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)具有最大流速的空氣到達(dá)噴嘴周圍窒間時(shí)，它便撞擊和分散來(lái)自銳孔的燃料；當(dāng)空氣和燃料的混合物離開內(nèi)空氣噴嘴時(shí)，即受到第二步霧化空氣的沖擊，從而使燃料進(jìn)一步霧化，產(chǎn)生燃料和空氣的可燃性混合物。第二步霧化空氣來(lái)自會(huì)聚錐的外空氣噴嘴孔。
    在機(jī)械霧化生物質(zhì)燃燒機(jī)中，強(qiáng)迫壓力油通過(guò)使之作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的切向槽，然焉通過(guò)銳孔而分散成可燃性的霧滴離開噴嘴。
    只有減少各種形式的熱損失才能獲得高的燃燒效率。一般來(lái)說(shuō)，造成熱損失的主要原因是燃料油生成游離碳和輸入了超過(guò)燃料燃燒所需的空氣。游離碳可以煙灰、煙和煙氣中的小碳粒等形式存在。消除游離碳生成的最有效方法是使燃料充分霧化。
    柴油是燃油器最常用的燃料，其主要成分的百分比如下：氫83-85%、碳14 -16%、硫·23·0.6- 0.8%。
    完全燃燒‘1磅柴油所需空氣的理論計(jì)算值，可對(duì)上述成分的定量分析而測(cè)得。燃燒1磅石油燃料所需的空氣量為14 -15磅。要良好燃燒，每磅油所需的空氣量為200立方英尺（以每磅空氣的體積為13立方英尺計(jì)）o
    （二）空氣供應(yīng)  自動(dòng)燃油器是由與它本身的電動(dòng)機(jī)直接連接的鼓風(fēng)機(jī)供應(yīng)空氣。這類燃油器，空氣主要用于燃燒，風(fēng)量由進(jìn)風(fēng)門調(diào)節(jié)。
    在空氣霧化生物質(zhì)燃燒機(jī)中，空氣由一臺(tái)外置的離心式風(fēng)機(jī)供應(yīng)。空氣的流量必須同燃燒速率成正比，對(duì)于Hauck燃油器來(lái)說(shuō)，其流量每分鐘大致為50-200立方英尺；每平方英寸的空氣壓力變動(dòng)于16-32盎司之間。在安裝空氣管路時(shí)，必須很仔細(xì)。通常應(yīng)使空氣自上而下（不必垂直）或水平通向燃油器，以避免燃料油落入空氣管內(nèi)從而影響燃油器的正常操作?？諝夤苈凡粦?yīng)有彎營(yíng)或急彎頭，以避免管內(nèi)壓力的不盛要損失。
    （三）燃料供應(yīng)  燃油器的燃料供應(yīng)系統(tǒng)常用齒輪泵。所用泵的大小視燃料消耗量的多少和所需油壓的高低而定。適當(dāng)?shù)墓軓胶洼斔途嚯x對(duì)于燃料供應(yīng)系統(tǒng)十分重要。按油箱位置的不同可采用單線或雙線安裝管路。采用重力輸油，即油箱位置高于燃油部位，則以單線安裝為好。典型的線路安裝見(jiàn)圖3a、b，c。關(guān)于供油管路的詳細(xì)資料通常購(gòu)貨時(shí)附有說(shuō)明書。
    油的壓力取決于燃油器的霧化方式?？諝忪F化生物質(zhì)燃燒機(jī)所需的油壓低，通常每平方英寸為2-3磅。
    （四）控制系統(tǒng)生物質(zhì)燃燒機(jī)通常設(shè)有光電火焰探測(cè)器和電予程序控制j嶷置。生物質(zhì)燃燒機(jī)的操作可通過(guò)一只適當(dāng)?shù)暮銣仄骰驂毫﹂_關(guān)來(lái)控制，而操作周期可用普通的定時(shí)開關(guān)調(diào)控。通常使用三種類型的控制系統(tǒng)為：①單級(jí)調(diào)節(jié)（開一關(guān)）；②兩級(jí)調(diào)節(jié)（大一?。虎壅{(diào)幅調(diào)節(jié)。
    這三種控制類型的線路圖見(jiàn)圖4。全自動(dòng)生物質(zhì)燃燒機(jī)的內(nèi)裝控制設(shè)備可由單級(jí)或兩級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)來(lái)操縱。調(diào)幅系統(tǒng)廣泛川于空氣霧化燃燒器。
    控制系統(tǒng)主要由電磁閥、火焰監(jiān)測(cè)器、限位開關(guān)、主控箱、感溫裝置、定時(shí)開關(guān)、溫度記錄器和報(bào)警裝置等組成。
    單級(jí)控制的生物質(zhì)燃燒機(jī)僅有一個(gè)霧化噴嘴。油在打開電磁閥時(shí)排出，油量則由生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)的啟閉來(lái)調(diào)節(jié)。
    兩級(jí)調(diào)節(jié)有兩個(gè)與生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)連結(jié)的霧化噴嘴，每個(gè)噴嘴由一個(gè)電磁閥單獨(dú)控制。在部分負(fù)載（火焰?。r(shí)，只要一個(gè)噴嘴工作，而滿載（火焰大）時(shí)，則兩個(gè)噴嘴一起工作。大火焰閥門僅在生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)啟動(dòng)15-30秒鐘后（取決于控制裝置）才接通，以便能用小火焰點(diǎn)火。用調(diào)節(jié)風(fēng)門控制空氣的輸入量以調(diào)節(jié)不同的燃燒速率。在某些情況下，可用回動(dòng)彈簧調(diào)節(jié)油壓來(lái)控制風(fēng)門，而用水壓柱寒打開風(fēng)門。大火焰噴嘴的噴油量由啟閉電磁閥來(lái)調(diào)節(jié)。
    空氣霧化生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)可采用任何形式的控制系統(tǒng)，包括人工控制、半自動(dòng)調(diào)幅或全自動(dòng)大一小、開一關(guān)控制系統(tǒng)。這類生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)設(shè)計(jì)得使油和空氣按比例進(jìn)入生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)。
    人工控制的油閥和空氣閥手輪上都刻有不同操作條件下的分度。
    現(xiàn)在最流行的控制系統(tǒng)是調(diào)幅調(diào)節(jié)。由調(diào)幅電動(dòng)機(jī)自動(dòng)控制的單根杠桿運(yùn)動(dòng)使油和空氣炔部分負(fù)載至滿載都能按比例并連續(xù)地流過(guò)燃燒器。生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)在滿載和部分負(fù)載之間的用油量是通過(guò)打開或關(guān)閉油調(diào)節(jié)器來(lái)調(diào)節(jié)的。
二、生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)的故障
    一般來(lái)講，外觀檢查生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)所生成的火焰，可發(fā)現(xiàn)燃燒系統(tǒng)的故障?；鹧娴奶卣髂苷f(shuō)明生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)是否處于有效工作狀態(tài)。表l為外觀檢查指南。
三、燃燒液體燃料對(duì)大氣的污染
    馬來(lái)西亞的科學(xué)、工業(yè)和環(huán)境部目前關(guān)注各方咖的環(huán)境污染，包括燃料燃燒設(shè)備對(duì)大氣的污染。這些設(shè)備排出的煙主要含有未燃燒的碳粒。排出煙的濃度可用林格爾曼（Ringel-man且）煙圖（圖5）作比較的方法或用空氣電離技術(shù)來(lái)測(cè)定。很可能不久將怍出關(guān)于這些設(shè)備排煙濃度的部規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。歐洲國(guó)家對(duì)燃油設(shè)備排煙濃度的允許標(biāo)準(zhǔn)為林格爾曼煙圖中的
    監(jiān)測(cè)煙濃度還有重要用途。將測(cè)煙裝置同生物質(zhì)燃燒爐的火焰控制系統(tǒng)相連結(jié)，可更靈敏、更準(zhǔn)確地控制火焰。但這種方法花錢并須要熟練人員進(jìn)行操作。
    在使用煙污染報(bào)警器時(shí)，將儀器校準(zhǔn)到確定的煙濃度值。此后如有超過(guò)此值的情況時(shí)，儀器將發(fā)出可看到和聽(tīng)到的警報(bào)，并將持續(xù)到儀器被關(guān)閉或煙濃度值降至調(diào)節(jié)點(diǎn)以下時(shí)才停止。這是控制火焰的又一方法。
四、生物質(zhì)燃燒爐的選擇
    選用燃油器往往過(guò)于比較價(jià)格，而很少注意效率。首先，選定的生物質(zhì)燃燒爐必須與每個(gè)單獨(dú)設(shè)備相適應(yīng)，其設(shè)計(jì)須滿足設(shè)備的需要。選擇生物質(zhì)燃燒爐，原則上必須考慮幾方面的設(shè)計(jì)依據(jù)。
    （一）總發(fā)熱量和燃燒速率  這兩個(gè)參數(shù)、出  正際積及  校實(shí)面以的道，塞壓間管小堵泵時(shí)查大否正位。檢口是校單量決定了生物質(zhì)燃燒爐的容量。圖6是空氣加熱器或干燥器在不同效率下發(fā)熱量和燃燒速率的典型關(guān)系圖。在理論上，發(fā)熱量應(yīng)該與燃燒速率成正比。但另一方面，霧化程度和燃燒效率也是這種相關(guān)性的影響因子。發(fā)熱量和燃燒速率不是比較生物質(zhì)燃燒爐費(fèi)用高低的唯一可靠的依據(jù)。具有相同發(fā)熱量的不同生物質(zhì)燃燒爐，其價(jià)格可以大不相同。一類生物質(zhì)燃燒爐的要價(jià)可比具有相同容量的另一類高出3-4倍。在選購(gòu)生物質(zhì)燃燒爐時(shí)，也須考慮其他設(shè)計(jì)方面。
    （二）燃料不同用途的各類生物質(zhì)燃燒爐，需要的燃料等級(jí)也不同。選擇適宜等級(jí)的燃料通常取決于：①生物質(zhì)燃燒爐的類型和大??；②霧化的類型和方法；③應(yīng)用地區(qū)；④輔助設(shè)備的類型一泵的大小等；⑤價(jià)格。對(duì)橡膠加工廠使用的干燥器來(lái)說(shuō)，選擇的燃料必須確保干燥的橡膠不污染上碳黑，這是十分重要的。某些生物質(zhì)燃燒爐具有操作靈活性，可在不改變?cè)O(shè)備和安裝的情況下使用不同的燃料。
 空氣加熱器或干燥器在不同效率下發(fā)熱量和燃燒速率的典型關(guān)系圖
    （三）控制全自動(dòng)生物質(zhì)燃燒爐的控制機(jī)構(gòu)是由制造廠家提供的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，其設(shè)計(jì)適合于這些生物質(zhì)燃燒爐，不必另選。圖7所示為三類控制系統(tǒng)在定點(diǎn)溫度上下的溫度變化。其中，開一關(guān)控制系統(tǒng)的溫度波動(dòng)較大，而闊幅闡節(jié)系統(tǒng)僅含量分別占油的74.7%和84.6%。主要的成分是反式茴香腦，它在整株餾出油中占57.4%，在種子餾出油中占75.2%。整株餾出油中占1-5%的其他成分是頓式茴香腦、香芹酮、B一石竹烯、乙酸二氫香芹酮、草蒿腦和苧烯。世界市場(chǎng)上銷售的食品工業(yè)用香精油的成分分析數(shù)據(jù)表明，艾伯塔洋茴香油質(zhì)量相當(dāng)優(yōu)良，
可代替進(jìn)口的香精油。
加拿大甜茴香油的成分
    在加拿大艾伯塔連續(xù)三個(gè)產(chǎn)季測(cè)定了大田直播的一年生甜茴香的園藝學(xué)性狀和油的質(zhì)量。只估計(jì)了在灌溉和施肥條件下茴香的平均生勢(shì)和生長(zhǎng)狀況。在收割時(shí)，傘形花序大部分是綠色的，在第一次致命的霜凍中，至少有50%的植株仍在開花。植株和果實(shí)的產(chǎn)油量分別為1.22%和1.50%。由主要成分和次要成分反映的油的質(zhì)量是用薄層一氣液色譜法和質(zhì)譜與紅外線光譜法測(cè)定的。在整株油中鑒定出19種成分，在果實(shí)油中鑒定出14種，它們分別占油的96%和98%。反式茴香腦、葑酮、草蒿腦和苧烯在整株油中占79.2%，在果實(shí)油中則占93.1%。在三年內(nèi)，油的成分顯然是穩(wěn)定的。由于產(chǎn)油量低，用一個(gè)生長(zhǎng)期更短的品種進(jìn)衍商業(yè)規(guī)模生產(chǎn)將更切實(shí)可行。
    （四）其他特性  為保證生物質(zhì)燃燒爐操作和保養(yǎng)的安全性和靈活性，還必須考慮幾方面的問(wèn)題。下面是操作時(shí)必須注意的一些重要特性。
    生物質(zhì)燃燒爐必須配備不滴油的或完全能斷流的噴嘴。在最初起動(dòng)時(shí)如不配用這種噴嘴，則由于燃料的過(guò)剩，燃燒室內(nèi)將會(huì)出現(xiàn)大火焰；燃燒器在操怍過(guò)程中噪音必須很低；生物質(zhì)燃燒爐內(nèi)的各種電子元件必須不受輻射的干擾。

    在維修保養(yǎng)時(shí)，應(yīng)怍到不需要專用工具，而且另件要排列得有條不紊。保養(yǎng)時(shí)采用圖8所示的擺動(dòng)法蘭非常方便。

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