生物質(zhì)燃燒機的原理、操作和選擇
    生物質(zhì)燃燒機是燃燒液體或固體燃料并使其釋放熱能的設備。制膠廠的生物質(zhì)燃燒機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熱交換器間接輸送至干燥器。這種生物質(zhì)燃燒機屬輕油生物質(zhì)燃燒機，可分為兩類：①空氣霧化生物質(zhì)燃燒機；②機械霧化生物質(zhì)燃燒機（全自動生物質(zhì)燃燒機）。
一、生物質(zhì)燃燒機的機械特性和操作
    燃油器的四個主要系統(tǒng)是：霧化與燃燒、空氣供應、燃料供應和控制系統(tǒng)。
    （一）霧化與燃燒燃燒霧化時，克服表面張力從而將燃料分散成極易與空氣混合的細小霧滴。為使燃料有效地燃燒，設計的生物質(zhì)燃燒機須具有良好的霧化作用和充足的空氣供應。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噴油量不超過規(guī)定的最大值；⑨當達到最大噴油量H寸，能通過霧化所需的準確空氣量。
    噴嘴由三個主要部分組成：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)作旋轉運動；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)燃燒機的噴嘴。
    許多空氣霧化生物質(zhì)燃燒機的霧化是分兩步進行的。第一步是空氣通過開放的切向口(圖1)進入內(nèi)空氣噴嘴，切向口使進入的空氣作旋轉運動。當具有最大流速的空氣到達噴嘴周圍窒間時，它便撞擊和分散來自銳孔的燃料；當空氣和燃料的混合物離開內(nèi)空氣噴嘴時，即受到第二步霧化空氣的沖擊，從而使燃料進一步霧化，產(chǎn)生燃料和空氣的可燃性混合物。第二步霧化空氣來自會聚錐的外空氣噴嘴孔。
    在機械霧化生物質(zhì)燃燒機中，強迫壓力油通過使之作旋轉運動的切向槽，然焉通過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。一般來說，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算值，可對上述成分的定量分析而測得。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）o
    （二）空氣供應  自動燃油器是由與它本身的電動機直接連接的鼓風機供應空氣。這類燃油器，空氣主要用于燃燒，風量由進風門調(diào)節(jié)。
    在空氣霧化生物質(zhì)燃燒機中，空氣由一臺外置的離心式風機供應?？諝獾牧髁勘仨毻紵俾食烧?，對于Hauck燃油器來說，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于16-32盎司之間。在安裝空氣管路時，必須很仔細。通常應使空氣自上而下（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。空氣管路不應有彎營或急彎頭，以避免管內(nèi)壓力的不盛要損失。
    （三）燃料供應  燃油器的燃料供應系統(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?shù)墓軓胶洼斔途嚯x對于燃料供應系統(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。典型的線路安裝見圖3a、b，c。關于供油管路的詳細資料通常購貨時附有說明書。
    油的壓力取決于燃油器的霧化方式。空氣霧化生物質(zhì)燃燒機所需的油壓低，通常每平方英寸為2-3磅。
    （四）控制系統(tǒng)生物質(zhì)燃燒機通常設有光電火焰探測器和電予程序控制j嶷置。生物質(zhì)燃燒機的操作可通過一只適當?shù)暮銣仄骰驂毫﹂_關來控制，而操作周期可用普通的定時開關調(diào)控。通常使用三種類型的控制系統(tǒng)為：①單級調(diào)節(jié)（開一關）；②兩級調(diào)節(jié)（大一小）；③調(diào)幅調(diào)節(jié)。
    這三種控制類型的線路圖見圖4。全自動生物質(zhì)燃燒機的內(nèi)裝控制設備可由單級或兩級調(diào)節(jié)系統(tǒng)來操縱。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)測器、限位開關、主控箱、感溫裝置、定時開關、溫度記錄器和報警裝置等組成。
    單級控制的生物質(zhì)燃燒機僅有一個霧化噴嘴。油在打開電磁閥時排出，油量則由生物質(zhì)顆粒燃燒機的啟閉來調(diào)節(jié)。
    兩級調(diào)節(jié)有兩個與生物質(zhì)顆粒燃燒機連結的霧化噴嘴，每個噴嘴由一個電磁閥單獨控制。在部分負載（火焰?。r，只要一個噴嘴工作，而滿載（火焰大）時，則兩個噴嘴一起工作。大火焰閥門僅在生物質(zhì)顆粒燃燒機啟動15-30秒鐘后（取決于控制裝置）才接通，以便能用小火焰點火。用調(diào)節(jié)風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，可用回動彈簧調(diào)節(jié)油壓來控制風門，而用水壓柱寒打開風門。大火焰噴嘴的噴油量由啟閉電磁閥來調(diào)節(jié)。
    空氣霧化生物質(zhì)顆粒燃燒機可采用任何形式的控制系統(tǒng)，包括人工控制、半自動調(diào)幅或全自動大一小、開一關控制系統(tǒng)。這類生物質(zhì)顆粒燃燒機設計得使油和空氣按比例進入生物質(zhì)顆粒燃燒機。
    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)幅電動機自動控制的單根杠桿運動使油和空氣炔部分負載至滿載都能按比例并連續(xù)地流過燃燒器。生物質(zhì)顆粒燃燒機在滿載和部分負載之間的用油量是通過打開或關閉油調(diào)節(jié)器來調(diào)節(jié)的。
二、生物質(zhì)顆粒燃燒機的故障
    一般來講，外觀檢查生物質(zhì)顆粒燃燒機所生成的火焰，可發(fā)現(xiàn)燃燒系統(tǒng)的故障?；鹧娴奶卣髂苷f明生物質(zhì)顆粒燃燒機是否處于有效工作狀態(tài)。表l為外觀檢查指南。
三、燃燒液體燃料對大氣的污染
    馬來西亞的科學、工業(yè)和環(huán)境部目前關注各方咖的環(huán)境污染，包括燃料燃燒設備對大氣的污染。這些設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來測定。很可能不久將怍出關于這些設備排煙濃度的部規(guī)定標準。歐洲國家對燃油設備排煙濃度的允許標準為林格爾曼煙圖中的
    監(jiān)測煙濃度還有重要用途。將測煙裝置同生物質(zhì)燃燒爐的火焰控制系統(tǒng)相連結，可更靈敏、更準確地控制火焰。但這種方法花錢并須要熟練人員進行操作。
    在使用煙污染報警器時，將儀器校準到確定的煙濃度值。此后如有超過此值的情況時，儀器將發(fā)出可看到和聽到的警報，并將持續(xù)到儀器被關閉或煙濃度值降至調(diào)節(jié)點以下時才停止。這是控制火焰的又一方法。
四、生物質(zhì)燃燒爐的選擇
    選用燃油器往往過于比較價格，而很少注意效率。首先，選定的生物質(zhì)燃燒爐必須與每個單獨設備相適應，其設計須滿足設備的需要。選擇生物質(zhì)燃燒爐，原則上必須考慮幾方面的設計依據(jù)。
    （一）總發(fā)熱量和燃燒速率  這兩個參數(shù)、出  正際積及  校實面以的道，塞壓間管小堵泵時查大否正位。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系圖。在理論上，發(fā)熱量應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，其價格可以大不相同。一類生物質(zhì)燃燒爐的要價可比具有相同容量的另一類高出3-4倍。在選購生物質(zhì)燃燒爐時，也須考慮其他設計方面。
    （二）燃料不同用途的各類生物質(zhì)燃燒爐，需要的燃料等級也不同。選擇適宜等級的燃料通常取決于：①生物質(zhì)燃燒爐的類型和大??；②霧化的類型和方法；③應用地區(qū)；④輔助設備的類型一泵的大小等；⑤價格。對橡膠加工廠使用的干燥器來說，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，可在不改變設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系圖
    （三）控制全自動生物質(zhì)燃燒爐的控制機構是由制造廠家提供的標準設備，其設計適合于這些生物質(zhì)燃燒爐，不必另選。圖7所示為三類控制系統(tǒng)在定點溫度上下的溫度變化。其中，開一關控制系統(tǒng)的溫度波動較大，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)量相當優(yōu)良，
可代替進口的香精油。
加拿大甜茴香油的成分
    在加拿大艾伯塔連續(xù)三個產(chǎn)季測定了大田直播的一年生甜茴香的園藝學性狀和油的質(zhì)量。只估計了在灌溉和施肥條件下茴香的平均生勢和生長狀況。在收割時，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定的。在整株油中鑒定出19種成分，在果實油中鑒定出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，用一個生長期更短的品種進衍商業(yè)規(guī)模生產(chǎn)將更切實可行。
    （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題。下面是操作時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。在最初起動時如不配用這種噴嘴，則由于燃料的過剩，燃燒室內(nèi)將會出現(xiàn)大火焰；燃燒器在操怍過程中噪音必須很低；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，應怍到不需要專用工具，而且另件要排列得有條不紊。保養(yǎng)時采用圖8所示的擺動法蘭非常方便。

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