生物质气再燃特性试验研究

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1、第!"卷第#!期水利电力机械$%&’!"()%’#!(!**+年#!月,-./012)3/0$-)145/6/1.07182,/09-1:7)/04;<=’!**+(生物质气再燃特性试验研究/>?<@AB

2、成。试验在电!N!!加热的刚玉管流反应器中进行，试验温度为#***OP#N**O。研究了反应器入口氧气质量分数（*PQR）、当地当量比!（*’QP!’!"）以及反应器温度等因素对还原)2的影响，并分析了生物质气化再燃的特性。得出结论：当量比!值是影响)2还原率的重要因素，!S*’"P#’#是)2还原率较高区域；提高温度有利于提高)2还原率。关键词：生物质气化再燃；)2还原；当量比；温度中图分类号：.T+(((文献标识码：U(((文章编号：#**+V+NN+（!**+）#!V*#**V*N［#］能量。与煤相比较，生物质!"引言燃料具有1，)，3，1&含

3、量低，)2（氮氧化物统称）主要指)2，)2，)2等，2含量高，挥发分含量高，热>!!是大气的主要污染物，属于毒性很强的物质，并且会值低，易着火，燃烧生成12!，形成酸雨，影响人类的健康和动植物的生长。人为32>、燃料型)2>低等特性。排放的氮氧化物大多数来自煤的燃烧（占+XR），如燃烧生物质燃料所释放的火电厂燃煤机组、工业窑炉、民用锅炉等，而尤以火12可在植物进行光合作用!电厂燃煤机组为主。我国制定了限制火电厂)2排图#"再燃过程时被吸收，如果适当利用生物>放水平的相关法规及收费标准，从!**N年X月#日质能则可以构成一个封闭的12!循环，因此，从长

4、远起开始对)2排放进行收费。因此，无论从环境保来看，燃用生物质燃料可以实现12!的零排放。利>护的社会效益出发，还是从提高燃煤电厂的经济效用生物质能符合实现可持续发展的要求，许多国家益考虑，控制)2的排放已刻不容缓。加大了生物质能研究与开发力度，我国于!**+年实>“再燃”概念最初由Y%JCZAC<公司和,

5、，将在主燃区内生成的部分)2被还我国生物质资源量巨大，但由于生物质资源供>原为)及其他含氮分子（如:1)，):）的技术。再应具有季节性，分布分散，能量密度小，运输、储存成![燃过程如图#所示。本较高等缺点，限制了生物质能在大型电站的利用生物质能是一种可再生能源，是植物通过光合规模。在燃煤锅炉上采用生物质燃料再燃式，一作用将太阳能转变为化学能而储存在生物质内部的面能控制生物质能利用规模，另一面能降低燃收稿日期：!**+V##V#+作者简介：段佳（#WXNV），男，湖南长沙人，上海交通大学机械与动力工程学院在读博士研究生，主要从事生物质能利用的研究。第!

6、"卷第#!期段佳，等：生物质气再燃特性试验研究·#$#·煤锅炉%&，’&，)&等污染物的排放，是具有一定!((优势的生物质能利用方式。!"再燃研究近年来，上海交通大学在再燃研究方面取得了一些成果。［!］在简单再燃方面，季俊杰采用石油液化气在单元体层燃炉上进行了气体再燃试验，可以实现降低)&排放*$+以上。方斌［,］采用上海交通大学!$(-.低)&多功能试验台（如图!所示）进行了天然(气、石油气再燃试验，通过试验研究天然气再燃的燃烧反应过程和机理、再燃燃料特性、再燃燃料输入热量比例、主燃燃料煤种、燃烧温度和再燃区空气过量系数等再燃特性参数对降低)&排放

7、效果的影响。(图%"高级再燃率，并可对高级再燃进行数值模拟。生物质直接作为再燃燃料，其灰中的活性碱金属含量较高，容易引起锅炉受热面积灰腐蚀，并存在［978］炉灰品质降低等问题。因此，不少学者倾向于［#$7#,］［#!］采用生物质气化气作为再燃燃料。;<=>?51的试验研究表明，生物质气化后再燃要比直接再燃［#,］还原)&的效果显著；@51?5分析了模拟过热器(管在不同再燃条件下的灰沉积样本，指出生物质气化气再燃方式所生成的灰与不采用再燃方式所生成的灰没有显著差别，有利于飞灰的利用。可见，生物质气化再燃有其优势。基于这一观点，上海交通大学开展了生物质气

8、再燃的研究［#*］。#"再燃试验#A!"试验装置图#"#$-.低)&多功能试验台(试验装置（如图*所示）由供