Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
100 Технические науки<br />
«<strong>Молодой</strong> <strong>учёный</strong>» . № 3 (50) . Март, 2013 г.<br />
кости значительно влияют на работу котлов, использующих<br />
биотопливо.<br />
Наибольшей проблемой при сжигании соломы сельскохозяйственных<br />
культур, в том числе и в виде брикетов,<br />
есть низкая температура плавления золы, которая обуславливает<br />
образование золошлаковых агломератов, что<br />
препятствуют горению и нормальной работе котлов.<br />
Плавление золы может вызывать ошлакование в топке<br />
и возникновение плотных отложений на конвективных<br />
поверхностях нагрева, которые значительно будут влиять<br />
на КПД котла и на уровень вредных выбросов в продуктах<br />
сгорания.<br />
Содержание летучих компонентов в соломе колеблется<br />
от 60 до 70 %, это несколько ниже, чем у древесины. В то<br />
же время температура плавления золы соломы некоторых<br />
зерновых культур может быть значительно ниже, чем<br />
золы древесных топлив (табл. 3).<br />
Как видно из табл.3, размягчение золы соломы ржи,<br />
овса и ячменя начинается при очень низких температурах<br />
(735–840 0 C), что приводит к спеканию золы, ошлакованию<br />
поверхностей, образованию отложений на поверхностях<br />
нагрева и др. Это необходимо учитывать при выборе<br />
технологии сжигания и наладке режима горения в<br />
топке.<br />
Как известно, для энергетических целей целесообразно<br />
использовать солому озимых зерновых культур –<br />
она имеет меньшее содержание хлора, который приводит<br />
к коррозии элементов котлов, кроме того, она не используется<br />
для кормления скота.<br />
Так как температура плавления золы озимой пшеницы<br />
примерно такая, как и некоторой древесины, и составляет<br />
1050°С, это еще раз подчеркивает эффективность<br />
использования в энергетических целях соломы озимой<br />
пшеницы.<br />
Одним из целесообразных способов утилизации золы<br />
при сжигании соломы есть использование ее в качестве<br />
удобрений. Особенно это актуально при ограниченном<br />
внесении в почву органических и минеральных удобрений.<br />
То есть, улучшить плодородие почв можно путем внесения<br />
золы, которая образовалась в результате сжигания сельскохозяйственных<br />
растительных отходов с целью выработки<br />
энергии, а именно – соломы озимой пшеницы.<br />
Основными элементами, которые выносятся из почвы<br />
при росте сельскохозяйственных растений, есть азот,<br />
Таблица 3. Плавкостные характеристики золы [4]<br />
Вид золы<br />
Температура, 0 размягчение<br />
С<br />
образование полусферы точка растекания<br />
Озимая пшеница 1050 1350 1400<br />
Рожь 840 1150 1330<br />
Ячмень 765 1035 1190<br />
Овес 735 1045 1175<br />
Древесная щепа отходов рубки 1205 1230 1250<br />
фосфор и калий. Содержание данных компонентов в золе<br />
соломы некоторых культур приведено в табл. 1.<br />
Процесс сжигания соломенной биомассы зависит в<br />
значительной мере от вида соломы, ее физико-механических<br />
свойств и химического состава.<br />
Всю золу, которая образуется при сгорании соломы,<br />
разделяют на зольный остаток и летучую золу (циклонную<br />
и фильтрационную). Кроме большого количества питательных<br />
веществ, зола имеет в своем составе и опасные<br />
для окружающей среды тяжелые металлы, такие как цинк,<br />
кадмий. Внесение ее в почву может быть ограниченным и<br />
даже нежелательным. Фактическое содержание этих элементов<br />
в золе приведено в табл.4.<br />
Но проведенные исследования указывают на то, что<br />
данные элементы в своем подавляющем большинстве находятся<br />
в фильтрационной золе. Это связано с тем, что<br />
летучие соединения тяжелых металлов (Cd, Zn) в большинстве<br />
испаряющиеся при сгорании топлива, потом<br />
осаждаются на поверхности частиц летучей золы. Состав<br />
золы в значительной мере зависит не только от вида биомассы,<br />
но и от агротехнических факторов, таких как количество<br />
осадков, обработка посевов ядохимикатами, внесение<br />
удобрений и т.п. Поэтому перед внесением золы в<br />
почву необходимо не только проводить анализ почвы, но<br />
и анализ самой золы. Величины допустимых значений<br />
этих элементов для разных стран несколько отличаются.<br />
Средние допустимые значения предельного содержания<br />
тяжелых металлов в золе для большинства европейских<br />
стран приведены в табл. 5.<br />
Следует заметить также, что при использовании соломы<br />
в виде рулонов, тюков и брикетов, в топку попадает<br />
и незначительное количество механических примесей,<br />
таких как песок и почва. Появление этих примесей является<br />
следствием подбирания соломы из валков на поле.<br />
Причем, больший процент почвы и песка находится в<br />
тюках и рулонах, меньший – в топливных брикетах.<br />
Для уменьшения попадания тяжелых металлов в почву<br />
и утилизации механических примесей предлагается внесение<br />
в почву в качестве удобрения только зольного<br />
остатка и циклонной золы. Из-за низкой концентрации тяжелых<br />
металлов в таких видах золы, не будет никаких экологических<br />
препятствий относительно ее внесения в почву.<br />
Фильтрационную золу, а ее доля составляет приблизительно<br />
10 %, можно утилизировать путем промышленной
Change language