烘焙可以缓解生物质原样混燃时存在的上述燃料制备问题，可使生物质混燃更加可行。这是由于烘焙生物质具有以下固有特性。
（1）生物质进料烘焙可使生物质更脆且纤维更少，有利于后续混燃过程中燃料的制备。最便宜的混燃方案是使用现有的磨煤机，并将生物质与煤一起直接送入炉中。尽管烘焙无法使生物质的可磨性与煤一样高，但可以大大改善生物质的可磨性。因此，现有的磨粉机可以磨出所需的生物质，而不需要消耗额外的能源。这使得锅炉能够向其燃烧器提供所需的煤和生物质，以匹配现有锅炉的热量输入。此外，在将磨煤机用于煤和生物质时，由于提高了烘焙生物质的可磨性，因此磨煤机可以生产出大小合适且数量恰当的燃料颗粒。
（2）在电厂中，用于覆盖存储的生物质以尽量避免其被雨水浸润的投资成本可能是现有电厂进行生物质混燃升级所需总成本的主要组成部分。即使增加覆盖层，也不能完全阻止干燥的生物质从大气中吸收额外的水分，以及避免真菌对生物质原料的侵害。烘焙过的生物质相对疏水，即使储存在室外也不会吸收水分，很少受到真菌的侵袭。因此，生物质烘焙避免了储存时昂贵的燃料覆盖成本，也允许电厂利用现有煤场的一部分储存生物质。
（3）烘焙过程就像一个多燃料供给的品质平衡仪，通过烘焙可以减少不同生物质原料引起的燃料品质差异。因此，尽管所输送的生物质供应的品质是变化的，但是燃烧器所经历的燃料品质的实际变化要小得多。烘焙有助于减少生物质和煤的燃烧特性及热值之间的差异。
在将生物质与煤一起粉碎用于混燃时，给定磨煤机的产量（t/h）将大大降低，而磨煤机产量的降低将直接降低电厂的发电量。烘焙热处理使生物质颗粒更脆、更光滑、纤维更少，可在很大程度上解决上述问题。生物质烘焙后所拍摄的光学显微照片显示，生物质中没有纤维状的外部和尖锐的末端。因此，在烘焙后，气动运输过程中纤维互锁所产生的摩擦将大大降低。
7.4.4.1 烘焙对破碎特性的影响
从以上介绍中我们注意到，烘焙减少了破碎生物质所需消耗的能量。烘焙温度是影响生物质破碎特性的关键参数。烘焙温度越高，破碎所需的能量越低，或者对于给定的能量输入，破碎后可获得更多的细颗粒。破碎生物质能使生物质颗粒的尺寸分布更均匀。规定的破碎水平所需的破碎能量随烘焙温度的升高而降低。已有研究表明，破碎到相同状态原始生物质的单位能量消耗约为250（kW·h）/t，而280℃下烘焙的生物质，该值降低至约50（kW·h）/t。
7.4.4.2 可磨性指数
可磨性指数是衡量特定燃料可磨性的指标，一般采用哈式可磨性指数（HGI）来表示。在直接混燃系统中，现有的磨煤机被用于破碎混燃生物质，因此，对于一个给定的磨煤机、给定的旋转速度和能量输入，有必要知道有多少生物质将被破碎。HGI给出了与标准煤相比的相对可磨性。HGI越高，对功率的要求越低，颗粒越细，表明燃料更容易破碎。
在HGI球磨机中，将标准质量（50 g）的煤在磨煤机中破碎一定时间，且所设定的功率是一定的。筛分所得样品并测量粒径小于75 μm的样品量。将该值与某些指定标准进行比较以定义参数HGI。由于HGI球磨机的工作原理与磨煤机相同，因此获得的指数可以客观地评估烘焙生物质的可磨性。
对于生物质，应该使用标准体积而不是标准质量的样品，以比较煤和烘焙生物质破碎的难易程度。如表7-9所示，烘焙生物质杨木的可磨性指数随烘焙温度的升高而增大。此外，不同生物质烘焙后其可磨性也存在差异。
表7-9 杨木HGI随烘焙温度的变化
(www.xing528.com)
7.4.4.3 烘焙生物质爆炸与火灾
粉尘爆炸是细粉尘处理和输运面临的主要问题。当生物质与煤粉混燃时，需要进一步探索爆炸的可能性，以确保不会使情况变得更糟。在典型的爆炸情况下，粉尘可能被能量源点燃，随后混合物迅速放热氧化，导致温度快速升高，进一步加剧反应，使气体迅速膨胀。在狭窄的空间内，例如从磨煤机到燃烧器的管道，压力会随着温度的升高而升高。燃烧速率随温度和压力的升高而升高，进一步加剧了这种情况，最终导致爆炸，从而可能使管道破裂或堵塞。
以下因素有利于粉尘爆炸：
（1）较细的颗粒；
（2）粉尘材料的高反应性；
（3）空气中高浓度的粉尘；
（4）粉尘的低着火温度；
（5）靠近高能点火源；
（6）良好的氧化环境。
由于着火温度较低、反应性较高，经过烘焙的生物质可能具有更高的粉尘爆炸风险。当粉尘中的固体浓度增加时，点燃粉尘云的最低温度会下降。例如，烘焙的木材比生物质原样更易碎。它形成的粉尘浓度更高，具有更大的爆炸潜力。对照上述因素，将煤和烘焙生物质进行比较，人们可以很容易地注意到，烘焙生物质比煤具有更大的爆炸潜力。
另外，生物质的着火温度通常低于煤的着火温度，这使烘焙过的生物质特别容易爆炸和着火。因此，应注意降低混合燃烧电厂中粉尘爆炸的风险。
爆炸的强度随着粉尘颗粒可燃性的增加而增加。由于烘焙木材具有高可燃性，因此它的粉尘爆炸性可能比原木更高，但这一假设尚需通过实验加以证明。烘焙过的生物质在处理过程中会比原始生物质产生更多的细粉。由于其较低的着火温度和较高的反应性，在电厂中着火的可能性更高，因此需要特别注意避免烘焙生物质在混燃电厂中的自燃着火及爆炸。
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
