一、项目基本情况

1、项目产品应用领域

公司致力于实现节能减排、低碳环保及可再生能源开发利用的整体目标，以生产研发生物质高效燃烧技术与装置为主，包括生物质锅炉炉具、生物质颗粒燃料生产设备和固型燃料生产。其主要服务于：宾馆、酒店、企事业单位的供暖及热水；大中小型小区供暖；种植大棚、养殖场、工厂车间供暖配风；农村炊事暖炕供暖；医疗消毒、宾馆洗浴、工业印染、食品饲料服装加工及企事业单位食堂的蒸汽需求；无采暖设施的商铺、门卫室、个人家庭、私人别墅、酒店、门厅等供暖等等，应用领域比较宽广。

2、研发背景

目前，我国城市、农村拥有大量的燃煤锅炉和燃材炉具，由于燃烧产生的大量灰尘、二氧化硫、二氧化碳等有害物质直接影响了城市及周边的空气质量，产生温室效应，造成酸雨破坏大气臭氧层；且人类生存发展中消耗的能源迅速增长，以一次性能源煤、林、石油、天然气为代表的常规能源即将殆尽！为此，取消普通炉灶、煤锅炉及煤改气、电的呼声很高，使用生物质环保炉具配套清洁的生物质颗粒燃料，便就成为首选。

3、生物质高效燃烧技术与装置的技术原理和工艺特点

（1）为了实现生物质燃料持续稳定、高效洁净燃烧的目标，针对此类燃料特点，解决配风、炉内消烟除尘结构、对流换热面的结渣以及高效传热等问题。设计独特的双燃烧室结构，采用气化燃烧复合形式；采用燃烬、降尘、凝渣及辐射传热的组合结构；以优化配风控制不同工况的燃烧供氧需求；设计高强化对流换热面。

确定基本结构为三室结构，研制出气化复合燃烧、强化传热和一体化形式的高效节能洁净燃烧生物质锅炉。

新型生物质锅炉其结构特点为燃烧部分采用三室结构，即固相燃烧室、气相燃烧室及燃烬除尘室。在固相燃烧室内，为生物质成型燃料提供热解气化热量，并产生生物质燃气。在底部下吸式结构里，生物质燃气被滤清净化，然后进入气相燃烧室，实现均相动力燃烧。气相燃烧室尾部采用了旋流结构，使燃气火焰得到充分扰流，从而促进燃烧完全。燃烧除尘室采用了燃烬、降尘、凝渣及辐射传热的组合结构，达到洁净燃烧及辐射换热的双重效果。经过计算机优化设计，得到高强化传热、低流动阻力的优化对流换热面。

（2）燃烧生物质气化反应过程：包含有氧化反应、还原反应、裂解反应和燃料的干燥。

1.燃料的干燥：生物质进入气化器顶部，大约被加热至200-3000C，原料中的水分首先蒸发，产物为干原料和水蒸气。

2.裂解反应：生物质干原料向下移动进入热解层，挥发分将会从生物质中大量地析出，在500-6000C时基本上完成，只剩下残余的木炭。热解反应析出的挥发分主要包括水蒸气、氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、焦油和其他碳氢化合物。

3.氧化反应：热解的剩余物木炭与被引入的空气发生剧烈反应，同时释放出大量的热，以支持其他区域反应进行。氧化层的反应速率很快。在氧化层，温度可以达到1000-12000C。挥发分参与燃烧后进一步降解。

主要化学反应为：

C+O2=CO2

2C+O2=2CO

2CO+O2=2CO2

2H2+O2=2H2O

4.还原反应 ：在还原层中没有氧气存在，氧化层中的燃烧产物及水蒸气与还原层中木炭发生还原反应，生成了氢气和一氧化碳等。这些气体和发挥分等形成了可燃气体，完成了固体生物质向气体燃料转化的过程。因为还原反应为吸热反应，温度相应地降低到700-9000C，所需的热量由氧化层所提供，反应速率较慢。

主要化学反应为：

C+H2O=CO+H2

C+CO2=2CO

C+2H2=CH4

在上述反应过程中，只有氧化反应是放热反应，释放出的热量为生物质干燥、热解和还原阶段提供热量。生物质气化燃烧的主要反应发生在氧化层和还原层，所以称氧化层和还原层为气化区。在实际操作过程中，上述四个区域是没有明显边界，相互渗透和交错的。