密度板廠(chǎng)家在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢纖維、樹(shù)皮、砂光粉和鋸屑等木質(zhì)廢料，對(duì)工廠(chǎng)和工廠(chǎng)周邊的環(huán)境造成很大的影響，必須進(jìn)行徹底的治理。從保護(hù)人類(lèi)賴(lài)以生存的大自然環(huán)境、保護(hù)森林資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境和資源可持續(xù)利用意義上來(lái)說(shuō)-，這些廢料，特別是具有相當(dāng)規(guī)模企業(yè)的木質(zhì)廢料，應(yīng)該作為資源材料加以綜合利用。但木質(zhì)廢料作為工業(yè)、農(nóng)業(yè)原料的綜合利用已經(jīng)開(kāi)展了50多年，實(shí)際效益并不顯著。由于木質(zhì)廢料的特性和作為工業(yè)原料所要求的原料特性存在相當(dāng)大的差距，要解決木質(zhì)廢料作為工業(yè)原料中的各種問(wèn)題，則需要投入設(shè)備、技術(shù)和資金，而往往產(chǎn)出的工業(yè)產(chǎn)品又不如非木質(zhì)廢料所生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量好、性能佳和效益好。因此，長(zhǎng)期的實(shí)踐證明，木質(zhì)廢料作為工業(yè)原料利用并不一定是較佳方案。而木質(zhì)廢料用于農(nóng)業(yè)，因規(guī)模小，分散不便管理，不利于規(guī)模化利用，經(jīng)濟(jì)效益大多不明顯。通過(guò)論證和實(shí)踐證明，木質(zhì)廢料作為能源燃料利用比其它綜合利用方式具有顯著的效益優(yōu)勢(shì)。合理的處理利用能為企業(yè)降低數(shù)額相當(dāng)大的燃料成本、廢料處理轉(zhuǎn)運(yùn)儲(chǔ)存成本，同時(shí)帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。

廢料的燃燒利用關(guān)鍵是砂光粉和木屑的合理處理問(wèn)題。傳統(tǒng)的處理辦法是采用氣力除塵系統(tǒng)將粉塵和鋸屑集中收集到集塵間，然后用人工對(duì)集塵間的粉屑進(jìn)行定期清理。過(guò)去企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模比較小，砂光粉和鋸屑相對(duì)比較少，雖然采用這種辦法收集和處理比較落后，但不至于影響企業(yè)的正常生產(chǎn)。進(jìn)入20世紀(jì)90年代，隨著國(guó)內(nèi)大型人造板企業(yè)的建設(shè)和投產(chǎn)，企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模大，所產(chǎn)生的砂光粉和鋸屑多，特別是中密度纖維板生產(chǎn)企業(yè)投產(chǎn)后，由于砂光量大，每年所產(chǎn)生的砂光粉特別多，采用傳統(tǒng)的處理辦法已無(wú)法滿(mǎn)足企業(yè)正常生產(chǎn)的要求，嚴(yán)重地影響了生產(chǎn)環(huán)境，又容易造成安全隱患，所以砂光粉的處理問(wèn)題成為亟待解決的一大課題。封開(kāi)年產(chǎn)3萬(wàn)m3中密度纖維板項(xiàng)目投產(chǎn)，當(dāng)時(shí)由于生產(chǎn)規(guī)模大，產(chǎn)生的砂光粉多，這一問(wèn)題較早暴露出來(lái)，也迫使我們較早地介入這一問(wèn)題的研究。經(jīng)過(guò)不斷的試驗(yàn)和研究，取得了滿(mǎn)意的效果，并逐步推廣到我們所從事的設(shè)計(jì)項(xiàng)目中。多年來(lái)，經(jīng)過(guò)不斷地改進(jìn)和總結(jié)形成了比較系統(tǒng)的木質(zhì)粉屑處理與利用技術(shù)。

二、廢料的回收技術(shù)

1．廢料的分類(lèi)

中密度纖維板企業(yè)各車(chē)間所排出的木質(zhì)廢料可以分為兩大類(lèi)：①?gòu)U木片、廢纖維、樹(shù)皮、裁邊料等。②砂光粉、木屑等。類(lèi)為粗廢料，樹(shù)皮、裁邊料可以打碎后與其它廢料混合存于料倉(cāng)中。第二類(lèi)的砂光粉由于顆粒特別細(xì)小，具有許多復(fù)雜的特性，所以為便于合理利用，宜與木屑分倉(cāng)存儲(chǔ)。

2．砂光粉的成分與特性

砂光粉具有許多的特性，研究砂光粉處理和利用技術(shù)的人員有必要了解其特性，掌握其規(guī)律，以便于系統(tǒng)和設(shè)備的設(shè)計(jì)，其中較主要的特性是粉塵的粘附性和爆炸性。

(1)砂光粉的組成。砂光粉組成與工業(yè)分析，如表7-1所示。 
表7-1  砂光粉組成與工業(yè)分析


 

(2)砂光粉的主要元素分析。砂光粉的主要元素分析如表7-2所示。
表7-2：砂光粉的主要元素分析

(3)砂光粉的粘附性。由于分子間的相互引力能使粉塵產(chǎn)生粘附作用，使微細(xì)的粉塵聚集起來(lái)，成為相對(duì)大的顆粒，這種現(xiàn)象稱(chēng)為粉塵的粘附性，這有利于提高除塵效率。但對(duì)于砂光粉等類(lèi)的粉塵，粘附性雖有利于除塵效率的提高，但也相應(yīng)帶來(lái)許多缺點(diǎn)，如設(shè)備管道易產(chǎn)生粉塵積附，引起堵塞，所以在設(shè)計(jì)管系和系統(tǒng)的設(shè)備構(gòu)件時(shí)應(yīng)引起注意。粉塵含水率對(duì)系統(tǒng)也有較大的影響，一定的含水率有助于粉塵的粘附聚集，有利于系統(tǒng)效率的提高，但是含水率高到一定程度時(shí)就會(huì)影響粉塵的流動(dòng)性，在料倉(cāng)內(nèi)引起搭橋起拱現(xiàn)象，在風(fēng)機(jī)管道等部位積附引起堵塞，因此在粉塵的處理中較好不要噴施水分，使其保持正常的含水率狀況，這樣有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

(4)砂光粉的爆炸性。粉塵爆炸是指在空氣中懸浮的粉塵急劇地氧化燃燒，同時(shí)產(chǎn)生大量的熱和高壓的現(xiàn)象。粉塵的粒徑越小，其表面積越大，如邊長(zhǎng)為1mm的立方體粉塵粉碎成邊長(zhǎng)為O.1mm的立方體后，其表面積由6mm2劇增至60mm2。由于表面積的增加，增大了與周?chē)橘|(zhì)的接觸面積，使其活潑性大為增加，在一定的溫度和濃度下就會(huì)引起爆炸，特別是遇有明火或機(jī)械摩擦與電器設(shè)備等發(fā)生的火花時(shí)均可能引起爆炸。砂光粉易燃易爆危險(xiǎn)性參數(shù)，如表7-3所示。

砂光粉可因周?chē)h(huán)境的溫升，使它在外部沒(méi)有火源的作用下，因受熱并蓄熱達(dá)到 300～500℃時(shí)，與空氣作用后自燃。按其理化特性分類(lèi)為Ⅱ類(lèi)具有爆炸危險(xiǎn)的粉塵。在企業(yè)中由于粉塵而引起爆炸的例子很多，所以設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)應(yīng)給予高度的重視。

(5)砂光粉的靜止角a砂光粉自然堆放于平面上形成錐體的錐底角稱(chēng)為靜止角。試驗(yàn)中用注入法實(shí)測(cè)時(shí)，a≈40度～50度。a是評(píng)價(jià)砂光粉流動(dòng)性的一個(gè)指標(biāo)，在設(shè)計(jì)料倉(cāng)、灰斗錐度、管道傾斜度時(shí)，為防物料搭橋和堵塞，其滑落壁面與水平面夾角必須大于a。

3．粉屑的收集處理

廢料的回收處理關(guān)鍵是砂光粉和木屑的收集處理。由于砂光粉和鋸屑特性不同，在處理中一般應(yīng)分系統(tǒng)獨(dú)立處理，對(duì)于鋸屑一般采用二合一的旋風(fēng)袋式除塵器或特種處理過(guò)的旋風(fēng)分離器即能滿(mǎn)足要求。而砂光粉就復(fù)雜得多，傳統(tǒng)的砂光粉收集和處理辦法是采用風(fēng)機(jī)將砂光粉送至風(fēng)分離器，再進(jìn)入布袋除塵器，較后集中在旋風(fēng)分離器和布 除塵器的集塵間內(nèi)，整個(gè)系統(tǒng)處于密封式循環(huán)。這樣處理在生產(chǎn)中發(fā)生的后果：一是系統(tǒng)經(jīng)常卡堵，特別是布袋除塵器經(jīng)常堵死，嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)；二是集中在集塵間內(nèi)的粉屑無(wú)法連續(xù)排出，粉塵集滿(mǎn)后整個(gè)系統(tǒng)失去作用，從而影響生產(chǎn)。由于存在以上問(wèn)題，在正常生產(chǎn)中經(jīng)常用人工敲打布袋除塵器，并定時(shí)停機(jī)用人工清運(yùn)砂光粉。砂光粉清運(yùn)時(shí)先用水噴灑成泥漿再外運(yùn)至郊區(qū)，這種辦法作業(yè)環(huán)境十分惡劣，嚴(yán)重地影響生產(chǎn)環(huán)境，而且清運(yùn)麻煩費(fèi)用高。 1991年至1992年我們進(jìn)行系統(tǒng)改造時(shí)，提出了從砂光粉的收集、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)嚼谜麄€(gè)系統(tǒng)人手的改造方案。①收集采用二級(jí)半除塵方式，即旋風(fēng)分離器一旋風(fēng)袋式除塵器。根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模計(jì)算出砂光粉的產(chǎn)生量，通過(guò)系統(tǒng)的平衡計(jì)算選用風(fēng)壓、風(fēng)力和功率相匹配的風(fēng)機(jī)、旋風(fēng)分離器和旋風(fēng)袋式除塵器。②儲(chǔ)存采用可定量出料的木粉倉(cāng)，考慮到砂光粉的特性，為了防止在倉(cāng)內(nèi)起拱搭橋和引起爆炸，木粉倉(cāng)還必須設(shè)置防起拱、防搭橋和防爆裝置等。③經(jīng)過(guò)調(diào)研可知，砂光粉應(yīng)用途徑比較廣泛，但其中用于鍋爐燃燒是較適合的方式，因?yàn)槿嗽彀迤髽I(yè)都設(shè)有鍋爐供熱系統(tǒng)，都需要燃料。問(wèn)題就在于具有一定特性的砂光粉以何種形式送入鍋爐燃燒，即采用什么樣的燃燒方式是研究的要點(diǎn)。

通過(guò)試驗(yàn)研究，比較成功的砂光粉處理流程為：風(fēng)機(jī)一旋風(fēng)分離器一旋風(fēng)布袋式除塵一木粉料倉(cāng)一出料螺旋一噴粉風(fēng)機(jī)一專(zhuān)用噴粉咀或?qū)Ｓ貌剂掀鳌６鴮?duì)于采用煤粉鍋爐的企業(yè)用木粉則可從木料倉(cāng)出料旋轉(zhuǎn)用螺旋輸送機(jī)送入輸煤管道與煤粉一道混合送人爐堂燃燒。砂光粉木屑集中回收和燃燒利用的應(yīng)用成功為研究和設(shè)計(jì)不同的系統(tǒng)提供了依據(jù)。

三、廢料的綜合利用技術(shù)

1．木質(zhì)廢料制作建筑材料

(1)利用木質(zhì)廢料制作木質(zhì)碎料板和木質(zhì)纖維板。目前，在木質(zhì)廢料的綜合利用中，應(yīng)用較廣的是制造木質(zhì)碎料板和木質(zhì)纖維板。木質(zhì)碎料板的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，只需將木材廢料粉碎后拌以合成樹(shù)脂膠，再在高溫下壓制成板即可。為了獲得較好的耐水性能，可在碎料中摻加適量的石蠟或松香乳液等輔料。

(2)利用木屑制作木屑人造板。以木屑為主要原料，酚醛、脲醛或三聚氰胺等熱固性樹(shù)脂為膠粘劑制作木屑人造板，工藝非常簡(jiǎn)單。為了增加板的強(qiáng)度，在板中摻入部分木質(zhì)纖維或刨花、木片等木質(zhì)碎料。

(3)利用木屑制作木屑塑料板。以木屑為填充料，聚乙烯、聚丙烯等熱塑性樹(shù)月旨為膠 粘劑混合壓制成木屑塑料板，工藝非常簡(jiǎn)單。可壓制成板材，也可以直接壓制成各式各樣 規(guī)格和形狀的木屑塑料制品。

(4)利用木屑制作水泥木屑人造板。以木屑為填充料、水泥為膠粘劑，混合制成的水 泥木屑人造板是一種木屑水泥預(yù)制板。

(5)利用木質(zhì)粉屑制作建筑用輕質(zhì)磚。在磚塊制作過(guò)程中混入木粉木屑，由于燒制過(guò) 程中因木粉木屑是可燃物質(zhì)，磚體內(nèi)形成許多空隙，使磚的密度大幅降低。

2．木質(zhì)廢料壓制炭棒

將生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的大量木質(zhì)廢料，如樹(shù)皮、碎木片、廢纖維、木屑和砂光粉等松 散的廢料經(jīng)過(guò)炭棒壓制機(jī)壓制成直徑為45～100mm、長(zhǎng)度在一定范圍內(nèi)可以控制的圓柱 體炭棒。這種炭棒是一種很好的燃料，大量用作工業(yè)燃料。將生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的大量木 質(zhì)廢料壓制成棒，可有效地控制環(huán)境污染，減少儲(chǔ)存空間，而且還可以變廢為寶，獲得可 觀(guān)的經(jīng)濟(jì)效益。

目前，炭棒壓制機(jī)的種類(lèi)很多，炭棒壓制機(jī)擠壓方式有兩種：一種是螺旋擠壓成形， 一種是柱塞往復(fù)式?jīng)_頭擠壓成形。而往復(fù)運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生又有兩種形式：一種是用曲柄連桿的 機(jī)械傳動(dòng)，一種是液壓傳動(dòng)。這種往復(fù)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)沖頭在機(jī)器的成形腔內(nèi)給物料以巨大的壓 力，使松散的物料在強(qiáng)大壓強(qiáng)作用下被壓縮，與此同時(shí)，在成形腔內(nèi)加熱物料就被壓成密 度為115～125g/cm3的圓柱形棒。

由木質(zhì)廢料所制成的炭棒是一種很好的燃料，是大中型鍋爐、工業(yè)爐的理想燃料。由 于炭棒在成形過(guò)程中要加熱，同時(shí)物料與成形內(nèi)壁之間也因摩擦而產(chǎn)生熱，因此，壓出來(lái) 的炭棒其含水率比壓制前物料的含水率還低，而燃燒時(shí)的溫度很高，燃燒很完全，因燃燒 不完全而產(chǎn)生的顆粒和黑煙也就很少，這對(duì)大氣的影響很小。

3．木質(zhì)廢料制作工業(yè)原料

木質(zhì)廢料進(jìn)行水解、熱解等處理，可獲得重要的工業(yè)產(chǎn)品。

(1)木質(zhì)廢料水解。以木質(zhì)廢料為原料，經(jīng)過(guò)水解，即在一定溫度和催化劑作用下， 使其中的纖維素和半纖維素加水分解成為單糖，然后再進(jìn)行化學(xué)和生物化學(xué)加工，可制取 酒精、酵母、糠醛、木糖、木糖醇和乙酰丙酸等產(chǎn)品。

(2)木質(zhì)廢料的熱解。木質(zhì)廢料經(jīng)過(guò)干餾熱解，即木質(zhì)廢料在常壓、隔絕空氣的條件 下進(jìn)行熱加工分解，可以得到固體、液體和氣體三類(lèi)初產(chǎn)物。熱解時(shí)殘留在干餾鍋內(nèi)的固 體產(chǎn)物為木炭，木炭疏松多孔，是制造活性炭、二硫化碳等的原料。從干餾設(shè)備中導(dǎo)出的 蒸氣氣體混合物，經(jīng)冷凝分離后得到的液體產(chǎn)物為粗木醋液。粗木醋液是棕黑色液體．除 含大量水分外，還含有200多種有機(jī)物，如飽和酸（醋酸、蟻酸、丙酸和丁酸）、不飽和 酸（丙酸、醇酸、糠酸）、甲醇、丙烯醇、酮類(lèi)（丙酮、甲乙酮、甲丙酮和環(huán)戊酮）、醛類(lèi) （甲醛、乙醛和糠醛）、酯類(lèi)（甲酸甲酯和乙酸甲酯）、酚類(lèi)（苯酚、甲酚、鄰苯二酚、愈 瘡木酚和鄰苯三酚）、丁內(nèi)酯、芳香族化合物（苯、甲苯和萘）、雜環(huán)化合物（呋喃和a一 甲基呋喃）和甲胺等。

4，木質(zhì)廢料制作工業(yè)特殊材料

木質(zhì)廢料可以作為制造重載荷并能自行潤(rùn)滑摩擦的零部件用組成材料。其制作方法是 先將木質(zhì)廢料放人高壓罐內(nèi)，在常溫下進(jìn)行真空處理，除去易揮發(fā)成分和吸濕的水分，然 后加壓將油質(zhì)的或聚合的懸浮液注入高壓罐內(nèi)。將浸漬過(guò)的坯料送人壓機(jī)，加熱并放置一 定時(shí)間。經(jīng)壓制去除多余成分并增加木材組織密度后的聚合物被重排組合，此時(shí)落在顆粒 表面上的表面活性物質(zhì)與木質(zhì)結(jié)合，從而形成整體材料。經(jīng)浸漬處理而成的木質(zhì)組合材料 被廣泛地應(yīng)用于電氣絕緣材料生產(chǎn)中。木材在用防腐劑浸漬處理后，可成為抗生化侵蝕的 材料。

在常溫、低壓下，木材與氨溶液或者與加熱的氣體氨相互作用，以(1000～3 000)× 104Pa的壓力進(jìn)行壓制成氨基木材，這是一種新材料，其強(qiáng)度性能優(yōu)于已知的所有木質(zhì)材 料，強(qiáng)度大于青銅，而價(jià)格僅為青銅的1/10。氨基木材具有生產(chǎn)成本低、原料價(jià)廉、強(qiáng)度 高和耐生化侵蝕力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，該材料可廣泛用于現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中。氨基木材可進(jìn)行銑、 鋸、刨加工，所以不僅可以用于制造拼木地板和家具，而且還可以用于生產(chǎn)樂(lè)器、仿形機(jī) 床的靠模、體育器材、襯套、軸瓦、齒輪等。

5．木質(zhì)廢料在農(nóng)業(yè)上的廣泛應(yīng)用

木質(zhì)廢料在農(nóng)業(yè)上具有廣泛的應(yīng)用前景。①樹(shù)皮用做農(nóng)業(yè)肥料，樹(shù)皮含有較多量的木 質(zhì)素，是潛在的腐殖質(zhì)資源。樹(shù)皮內(nèi)皮富含微生物發(fā)育所必須的營(yíng)養(yǎng)成分，能促進(jìn)微生物 群落的活動(dòng)。樹(shù)皮天然物理特性為多孔性與持水性，能夠很好地吸收和保持水分，避免土 壤迅速干燥和產(chǎn)生龜裂現(xiàn)象。樹(shù)皮顆粒之間以及顆粒內(nèi)部孔隙度大，具有良好的透氣性， 是很好的土壤改良劑。②木屑用做栽培食用菌。③木屑用做制作飼料酵母和膨化飼料的原 料。④木屑可用做無(wú)土栽培的基質(zhì)。⑤利用水解木素制作植物生長(zhǎng)激素。木屑水解生產(chǎn)糠 醛時(shí)，糠醛水解木素是含磷的有機(jī)肥料，也是土壤的改良劑。

四、廢料的燃燒利用技術(shù)

（一）概述

長(zhǎng)期的實(shí)踐說(shuō)明，木質(zhì)廢料作為工業(yè)、農(nóng)業(yè)原料的綜合利用實(shí)際效益并不顯著，科學(xué)論證也說(shuō)明在現(xiàn)有條件下木質(zhì)廢料作為工業(yè)原料利用和農(nóng)業(yè)利用不一定是較佳方案。而作為能源燃料利用比其它綜合利用方式具有顯著的效益優(yōu)勢(shì)。

由于我國(guó)是一個(gè)少林國(guó)家，長(zhǎng)期以來(lái)政府明文規(guī)定木材不能作為燃料燃燒，木質(zhì)廢料應(yīng)進(jìn)行資源綜合利用。所以，20世紀(jì)80年代末期以前，我國(guó)是沒(méi)有燃木鍋爐這一鍋爐產(chǎn)品的。當(dāng)我們1 989年經(jīng)過(guò)科學(xué)論證在廣州某項(xiàng)目上決定從德國(guó)進(jìn)口一臺(tái)1 5噸燃木鍋爐時(shí)，就遇到了許多包括審批在內(nèi)的麻煩。到今天木質(zhì)廢料作為能源燃料利用已經(jīng)成為林產(chǎn)工業(yè)企業(yè)的一條重要途徑，其燃燒方式已不再局限于燃木鍋爐一種，已經(jīng)出現(xiàn)了許多燃燒利用的新方法和新技術(shù)，木質(zhì)廢料的燃燒利用水平越來(lái)越高，效益越來(lái)越好。

（二）木質(zhì)廢料的燃燒技術(shù)

從1989年我們引進(jìn)安裝全國(guó)臺(tái)燃木鍋爐起，至今已經(jīng)出現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)燃木鍋爐、木質(zhì)廢料與煤混燒鍋爐、木粉燃燒爐、廢料分層燃燒爐、有機(jī)熱載體混燒爐、粉屑與煤混燒熱風(fēng)爐、熱能自備工廠(chǎng)廢料與廢油混燒爐等多種方式和方法。下面重點(diǎn)論述幾種燃燒方式。

1．燃木鍋爐

燃木鍋爐是專(zhuān)門(mén)為燃燒木質(zhì)材料而設(shè)計(jì)的，真正意義上的燃木鍋爐在我國(guó)只有十幾年的時(shí)間，現(xiàn)已發(fā)展為多品種多型號(hào)和不同用途的燃木鍋爐。中密度纖維板企業(yè)所用的燃木鍋爐已經(jīng)改進(jìn)為燃料分層多種燃料混燒工業(yè)爐，可噴燃木粉、鋸屑，可燃燒木片，可燃燒木塊、木端頭、枝椏，木質(zhì)原料不夠用時(shí)還能燃燒重油。

中密度板廠(chǎng)各車(chē)間排放出來(lái)的廢料主要有廢纖維、木屑、裁邊過(guò)程中的邊料和木屑、砂光過(guò)程中的砂光粉，這些廢料各有不同的形狀結(jié)構(gòu)，作為廢料用于燃木鍋爐必須進(jìn)行一定的技術(shù)處理。各工段排出的廢纖維、木屑經(jīng)氣力輸送系統(tǒng)直接送至木片料倉(cāng)儲(chǔ)存，砂光粉則經(jīng)風(fēng)機(jī)氣力輸送至木粉倉(cāng)集中儲(chǔ)存。經(jīng)儲(chǔ)存在木片倉(cāng)的廢木料由安裝在料倉(cāng)底部的出料螺旋定量定速排出，經(jīng)刮板輸送機(jī)送至燃木鍋爐的布料器，在專(zhuān)用布料器的作用下向爐膛內(nèi)均勻分布木料。存儲(chǔ)在木粉倉(cāng)的砂光粉則經(jīng)噴射系統(tǒng)噴入爐膛內(nèi)。木料經(jīng)過(guò)充分燃燒后在引風(fēng)機(jī)的作用下，煙氣經(jīng)多旋風(fēng)子除塵器除塵后進(jìn)人煙囪，直接排人大氣。由于廢木料主要成分為碳、氧、氫、氮和灰分，不含硫和其它有害成分，因此其燃燒產(chǎn)物不含硫化物，燃燒后也不含一氧化碳、碳?xì)浠衔铮a(chǎn)生氫氧化合物也很少，所以煙氣中幾乎不存在有害氣體。木材燃燒后產(chǎn)生不到1%的灰粉，灰粉一部分經(jīng)多旋風(fēng)子除塵器除塵后自動(dòng)積存在灰罐中，然后用灰車(chē)人工清運(yùn)，另一部分由鍋爐的出灰槽積存，人工清運(yùn)。煙氣含塵質(zhì)量濃度完全可控制在國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)200mg/m3以?xún)?nèi)。

2．有機(jī)熱載體混燒爐

有機(jī)熱載體混燒爐于20世紀(jì)80年代初在我國(guó)誕生，是以煙煤、輕油、重油和燃?xì)鉃槿剂希瑢?dǎo)熱油為熱載體，通過(guò)循環(huán)泵強(qiáng)制閉路液相循環(huán)將熱能輸送給用熱設(shè)備，然后返回 ‘ 加熱爐再加熱的直流式特種工業(yè)爐。其主要特點(diǎn)：①能在較低的運(yùn)行壓力下，獲得340度以下的工作溫度，具有低壓高溫的技術(shù)特性；②可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的加熱和精確的溫度調(diào)節(jié)，滿(mǎn)足不同的工況要求；在熱負(fù)荷變化的場(chǎng)合，熱效率均能保持在較佳水平；③閉路循環(huán)，液相輸送熱能，熱損失少，節(jié)能效果顯著。所以，混燒爐被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，在林產(chǎn)工業(yè)系統(tǒng)主要用作熱壓和干燥，特別適合中小企業(yè)。近年來(lái)許多企業(yè)利用砂光粉和鋸屑作燃料，對(duì)有機(jī)熱載體混燒爐進(jìn)行改造，應(yīng)用效果不錯(cuò)。黑龍江萬(wàn)力木業(yè)有限公司根據(jù)企業(yè)的自身特點(diǎn)，在吸取國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用了木粉懸浮噴燃技術(shù)，對(duì)工廠(chǎng)型號(hào)為 YLL-4200A的有機(jī)熱載體混燒爐的燃燒方式進(jìn)行技改，增設(shè)木粉輸送燃燒系統(tǒng)。在有機(jī)熱載體混燒爐內(nèi)實(shí)現(xiàn)層（煤）懸（木粉）混合燃燒，取得了成效。有機(jī)熱載體混燒爐、木粉輸燃系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)如表7-4所示。

(1)木粉輸燃系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。①木粉經(jīng)噴嘴噴人爐膛呈懸浮燃燒，其燃燒狀態(tài)復(fù)雜，安全性要求高。設(shè)計(jì)或操作不當(dāng)可能會(huì)造成木粉爆燃、回燃等現(xiàn)象，使安全門(mén)動(dòng)作，并突然熄火而使熱載體爐負(fù)荷損失嚴(yán)重或引發(fā)事故。鑒于熱載體爐安全性要求，力求不動(dòng)爐本體，不改動(dòng)受熱面和熱載體循環(huán)系統(tǒng)的布置，實(shí)現(xiàn)煤層燃+木粉懸浮噴燃。②木粉特有的易燃易爆性質(zhì)，為確保木粉輸燃系統(tǒng)和有機(jī)熱載體爐的安全運(yùn)行，加設(shè)安全裝置以確保運(yùn)行中的安全性和可靠性。③在爐膛上部設(shè)置防爆門(mén)，在輸粉管路上設(shè)置防回燃裝置，在料倉(cāng)上設(shè)有高、低料位計(jì)和防爆門(mén)。④設(shè)置了多路報(bào)警信號(hào)與互動(dòng)聯(lián)鎖裝置。可按工藝要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)量、風(fēng)壓，控制風(fēng)粉供應(yīng)。如粉量、爐溫、負(fù)壓過(guò)低、設(shè)備過(guò)載等工藝參數(shù)變化，報(bào)警信號(hào)閃動(dòng)，聯(lián)鎖裝置自動(dòng)將相關(guān)設(shè)備停運(yùn)，以避免事故發(fā)生。

(2)木粉懸浮噴燃技術(shù)特點(diǎn)。①旋風(fēng)冷卻噴嘴結(jié)構(gòu)。與煤粉鍋爐燃燒器噴嘴結(jié)構(gòu)類(lèi)似，該噴嘴有內(nèi)、外兩層組成，內(nèi)層設(shè)有旋轉(zhuǎn)導(dǎo)料結(jié)構(gòu)，外層為冷卻風(fēng)夾套。一次風(fēng)與攜帶的木粉通過(guò)內(nèi)層旋轉(zhuǎn)導(dǎo)料結(jié)構(gòu)與外夾套中通人的二次風(fēng)造成旋轉(zhuǎn)射流噴人爐膛后呈懸浮狀向四周擴(kuò)散，形成易于引燃并傳播火焰的顆粒分布，并被爐膛內(nèi)高溫引燃。一方面，通過(guò)嘖嘴進(jìn)入爐膛內(nèi)的二次風(fēng)可作為燃燒所需要的補(bǔ)充空氣，促使?fàn)t內(nèi)的氧與不完全燃燒產(chǎn)物混合，達(dá)到燃燒完全，減少未完全燃燒損失，提高鍋爐熱效率。另一方面，還對(duì)噴嘴起冷卻保護(hù)，延長(zhǎng)噴嘴使用壽命。②噴嘴布置。對(duì)于木粉輸燃系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，燃燒工況組織是否良好，首先在于送粉方式選擇和噴嘴布置。在熱載體爐兩側(cè)，爐膛后上部開(kāi)口各安設(shè)1只噴嘴。木粉經(jīng)兩側(cè)噴嘴逆爐排運(yùn)行方向，由后向前沿爐排上燃煤火焰上方交叉噴射，在爐排前部上方著火后相交，燃燼后落人爐排隨灰排出。采用這一方式，延長(zhǎng)了木粉燃燒時(shí)間’避免了因爐膛出口處溫度過(guò)高在該處結(jié)焦問(wèn)題，保證木粉燃燒中心穩(wěn)定并強(qiáng)化燃燒效果，使鍋爐出力大幅度得到提高。③實(shí)現(xiàn)層、懸混合燃燒。煤在鏈條爐排上燃燒；木粉噴射在爐膛空間呈懸浮燃燒；層、懸混燃后，燃料的全部熱量都在爐膛空間放出，大大地提高了爐膛溫度，并給爐排上的燃煤層以強(qiáng)烈的輻射，促使燃料燃燒完全。實(shí)踐證明，層、懸混燃效果明顯，燃燒充分，排煙溫度、灰渣含碳量、上煤和除渣量大幅度降低。木粉投 入后30min，爐膛溫度可提高200～250℃。升溫快，鍋爐熱負(fù)荷調(diào)節(jié)能力明顯增加，減輕 司爐工勞動(dòng)強(qiáng)度。

3．木粉燃燒爐

木粉燃燒爐是一種專(zhuān)供木質(zhì)粉屑廢料燃燒的裝置，由供料系統(tǒng)、噴射系統(tǒng)和木粉燃燒 室所組成。木粉燃燒爐經(jīng)過(guò)木質(zhì)廢料燃燒而產(chǎn)生的熱能將換熱設(shè)備的介質(zhì)（熱油、煙氣、 蒸汽）加熱到一定溫度和壓力后，供于干燥、熱壓等用熱設(shè)備。

（三）推薦的工藝流程

經(jīng)過(guò)試驗(yàn)研究和實(shí)踐證明，典型的砂光粉與木屑收集處理工藝流程。 采取砂光粉與木屑聯(lián)合人倉(cāng)混合燃燒的處理工藝，砂光粉由風(fēng)機(jī)輸入旋風(fēng)分離器進(jìn)行分 離，大部分砂光粉經(jīng)旋轉(zhuǎn)排料閥排人木粉倉(cāng)。其余隨尾氣送至旋風(fēng)袋式除塵器，進(jìn)行分離 除塵，除塵器排出的尾氣達(dá)到國(guó)家含塵濃度排放標(biāo)準(zhǔn)。分離和除塵排出來(lái)的粉塵經(jīng)旋轉(zhuǎn)排 料閥送進(jìn)回收管網(wǎng)，再經(jīng)增壓風(fēng)機(jī)回收進(jìn)入旋風(fēng)分離器，旋風(fēng)分離器尾氣進(jìn)入回收管網(wǎng)循 環(huán)運(yùn)行。同樣，裁邊粉由風(fēng)機(jī)送入旋風(fēng)分離器后，分離的粉屑經(jīng)旋轉(zhuǎn)排料閥送人回收管網(wǎng) 與砂光粉一道回收人倉(cāng)，而尾氣再送人旋風(fēng)袋式除塵器，旋風(fēng)袋式除塵器排出的含塵濃度 達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，分離和除塵后的粉塵經(jīng)旋轉(zhuǎn)排料閥送人回收管網(wǎng)。匯集在木粉倉(cāng)的粉 屑經(jīng)倉(cāng)底部的出料螺旋排料再經(jīng)高壓風(fēng)機(jī)、專(zhuān)用木粉噴嘴噴人鍋爐爐膛浮燃燒。在系統(tǒng) 中，由于砂光粉量大，而裁邊鋸屑相對(duì)少些，所以砂光粉旋風(fēng)分離器與回收旋風(fēng)分離器設(shè) 在木粉倉(cāng)頂部，而其它設(shè)備均設(shè)在地面上。這種布置方式的結(jié)構(gòu)緊湊、科學(xué)合理、干凈衛(wèi) 生、便于管理。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，對(duì)于企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模比較大、砂光粉量較大時(shí)，仍可采用這 種工藝方式，可以在此基礎(chǔ)上增大旋風(fēng)分離器和旋風(fēng)袋式除塵器的容量參數(shù)與數(shù)量，或者 將砂光粉與裁邊木屑及其它粉塵分倉(cāng)處理，分設(shè)兩個(gè)人爐噴放系統(tǒng)。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)企業(yè)實(shí) 際可能產(chǎn)生粉屑數(shù)量進(jìn)行詳細(xì)地分析計(jì)算，根據(jù)氣力平衡原理進(jìn)行平衡校核。

木粉不僅僅可以用噴放的方式送人鍋爐爐膛燃燒，也可以通過(guò)輸送機(jī)送人燃木鍋爐的布料器布料燃燒，但由于木粉的特性決定其布料器必須設(shè)置防回火和防爆裝置。對(duì)于原企業(yè)鍋爐為煤粉鍋爐的，其木粉可以通過(guò)螺旋輸送機(jī)送人輸煤管道與煤粉一道燃燒，這種方式目前在我國(guó)有多家企業(yè)應(yīng)用，效果不錯(cuò)。圖7-3為粉屑與重油混合燃燒的工藝流程圖，砂光粉獨(dú)立設(shè)一個(gè)系統(tǒng)，木屑及其他廢料設(shè)一個(gè)系統(tǒng)，根據(jù)木屑的數(shù)量供給情況用重油來(lái)調(diào)節(jié)鍋爐的連續(xù)運(yùn)行，這種方式目前有多家高中密度纖維板企業(yè)采用。相類(lèi)似的工藝布置，如圖7-4所示。這種工藝布置圖不但適合中密板企業(yè)，也適合刨花板等人造板企業(yè)。圖7—5為適合大型高中密度纖維板企業(yè)采用的熱能系統(tǒng)工藝流程圖。

（四）木質(zhì)廢料燃燒利用的經(jīng)濟(jì)分析

木質(zhì)廢料，特別是砂光粉和木屑在中密板企業(yè)中產(chǎn)生的數(shù)量較多，而實(shí)際回收價(jià)值并不大，至少目前為止還沒(méi)有更科學(xué)、價(jià)值更大、市場(chǎng)更好的工藝?yán)梅桨副绕鸹厥杖紵酶掀髽I(yè)實(shí)際。那些用木粉制作碳棒而銷(xiāo)售不暢的工藝方案以及將木粉回收與原料摻和利用而降低中密度纖維板質(zhì)量的方案通過(guò)證明都是不可取的。當(dāng)然對(duì)于粉屑的利用途徑今后還有發(fā)展?jié)摿Γ仓档醚芯咳藛T深入研究，這是研究領(lǐng)域的事，但作為企業(yè)目前不用再為此去做太多的重復(fù)簡(jiǎn)單的試驗(yàn)研究，應(yīng)用現(xiàn)有的研究成果就能產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

熱油和蒸汽，熱油用于熱壓，蒸汽用于熱磨、熔蠟、風(fēng)選、制膠等；而熱煙氣則經(jīng)除塵后再供干燥機(jī)干燥纖維，其熱效率可高達(dá)95%。其主要設(shè)備包括燃燒室、熱油交換器、煙氣混合室、煙氣除塵器、蒸汽發(fā)生器等。此外，還包括相應(yīng)的風(fēng)機(jī)、油泵、水泵、水處理設(shè)備、除塵器等輔助設(shè)備。年產(chǎn)1 5萬(wàn)m3中高密度纖維板廠(chǎng)的生產(chǎn)總用熱量為146.5GJ／h 。其中導(dǎo)熱油的載熱量為8.38Gj／h，由280℃的導(dǎo)熱油供熱；蒸汽的載熱量為44.38GJ／h，蒸汽量為17.8t/h；煙氣載熱量為93.78GJ/h，溫度350℃。

2．用熱負(fù)荷

年產(chǎn)15萬(wàn)m3纖維板生產(chǎn)工藝要求的熱負(fù)荷如表7-5所示。

3．燃料

鍋爐房的燃料是利用生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的木廢料及補(bǔ)充的枝椏木片，其參數(shù)如表7-6 所示。

 

實(shí)踐證明，生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的木質(zhì)廢料大約可滿(mǎn)足燃料用量的64%，其它須要補(bǔ)充枝椏木片作為補(bǔ)充燃料。

4．生產(chǎn)中主要系統(tǒng)簡(jiǎn)述

(1)砂光粉燃燒系統(tǒng)：砂光粉料倉(cāng)一定量螺旋一輸送風(fēng)機(jī)一止回安全閥一砂光粉燃燒裝置一燃燒爐。

(2)其它廢木料燃燒系統(tǒng)：燃料料倉(cāng)一燃燒槽一燃燒爐。

(3)除塵、除灰系統(tǒng)：除塵采用鑄鐵多旋風(fēng)子除塵器，除塵效率較高，除塵后全部煙氣送至干燥工序，只在燃燒爐啟動(dòng)時(shí)，才有少量煙氣排放到大氣。燃料為木廢料’因此除塵器排出的細(xì)灰和爐排下灰渣量都較少，可分別采用螺旋運(yùn)輸機(jī)和刮板出渣機(jī)集中后用手推車(chē)運(yùn)至臨時(shí)灰場(chǎng)。

(4)蒸汽發(fā)生器給水處理系統(tǒng)：供給蒸汽發(fā)生器的給水必須先經(jīng)過(guò)軟化和除氧處理。軟化水裝置采用三塔式流動(dòng)床水處理裝置，除氧采用熱力除氧器。

(5)供汽系統(tǒng)：由蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的飽和蒸汽，由廠(chǎng)區(qū)供熱管道輸送至各車(chē)間再分別減壓，以滿(mǎn)足不同生產(chǎn)設(shè)備的用熱要求。

(6)導(dǎo)熱油供熱系統(tǒng)：采用二級(jí)強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)，一級(jí)循環(huán)為導(dǎo)熱油爐的供熱循環(huán)，二級(jí)循環(huán)為各用熱油設(shè)備的熱循環(huán)。兩級(jí)循環(huán)之間以三通調(diào)節(jié)閥連接，以保證用熱設(shè)備要求的控制溫度。

5．主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如表7-7所示。