生物质燃烧特性分析

《生物质燃烧特性分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、生物质燃烧特性分析实验报告华中科技大学煤燃烧国家重点实验室年月20目录1.前言12.主要试验内容与试验方法13.试验结果与分析33.1生物质样品工业分析33.2生物质样品元素分析43.3生物质样品堆密度43.4生物质灰成分分析43.5生物质样品灰熔融特性53.6生物质样品燃烧特性分析63.7生物质样品着火、燃尽特性评价63.8生物质样品的结渣特性评价7附录Ⅰ生物质灰熔点分析9附录Ⅱ生物质燃烧特性分析14201.前言为满足秸秆生物质发电厂的设计需求，华中科技大学煤燃烧国家重点实验室受项目的委托，对收集

2、的稻杆和油菜杆、棉秆3种生物质样品以及它们的混合样品的物化特性与燃烧特性进行测试分析，进而以生物质的燃烧试验为基础，辅以各单项的常规与非常规数据和指标，对生物质的着火、稳燃、燃烬、结渣、沾污等动力用燃料的主要特性进行评价。其工艺思路如下：生物质燃烧试验制样燃烬特性物性分析着火特性结渣、粘污污染物排放2.主要试验内容与试验方法(1)制样根据仪器分析的需要对来样进行加工制备，采用切片机和粉碎机把生物质样品粉碎成1mm左右的粉末为分析所用，并根据安陆当地生物质样品的分布情况，进行混合样的制备，均匀混合、研

3、磨，以供后续仪器分析。(2)堆积密度堆密度分为松散堆积密度和振实堆积密度。松散堆积密度是指自然堆积状态的未经振实的颗粒物料的总质量除以堆积物料的总体积求得，而振实堆积密度为包括颗粒内外孔及颗粒间空隙的经振实的颗粒堆积体的平均密度。生物质的堆密度是在具有一定容积的容器中装满生物质样品，然后称出样品的质量，再换算成单位体积的质量（kg/m3）。(3)生物质样的工业分析20鉴于生物质样品的物化特性与煤有很大的差别，不能直接采用煤的工业分析的标准方法进行分析测量。我们根据在生物质研究方面积累的丰富经验，摸索

4、出针对生物质特点的工业分析方法。在本研究中利用本实验室的工业分析仪（西班牙LasNavas公司，型号：SDTGA-2000），根据热失重原理在不同温度及气氛环境下对生物质样品中所含的水分、挥发分、固定碳与无机矿物质的量进行准确分析。(4)生物质样的元素分析采用本实验室的元素分析仪（德国Vario公司，型号：EL-2）确定生物质样品内的主要元素(C,H,O,N,S)的含量。元素分析仪采用燃烧法自动测定固体或液体有机物中的碳、氢、氮、硫、氧，精确度达到0.1%。(5)生物质样的发热量分析生物质作为能源燃

5、料，低位发热量是其作为能源的主要品质保证。采用本实验室的自动量热仪（美国Parr公司，型号：Parr6300）对生物质的氧弹发热量进行测定。其主要测量原理是采用封闭体系，假定热量不损失的情况下，放出的热量等于吸收的热量，通过测量体系水的温度变化，得到样品发热量。最后，根据生物质的工业分析与元素分析进一步确定生物质样品的低位发热量。(6)生物质的灰成分分析生物质灰中含有丰富的无机矿物质成分，如：硅酸盐，碳酸盐、硫酸盐与磷酸盐等，灰的组成对生物质的热解特性有着重要的影响，且硅酸盐、碱金属及碱土金属的存在

6、易引起管路系统的结渣、堵塞。为了安全、高效运行，需对生物质灰的主要矿物质及微量元素的组成进行全面的分析。首先制备足够的生物质灰样，接着采用本实验室的微波化学反应系统对生物质灰进行完全消解，并采用等离子体发射光谱仪(美国热电佳尔—阿许公司，型号：TraceScanAdvantageTM)与X射线荧光光谱仪(XRF，美国伊达克公司，型号：EagleⅢ)对生物质灰的主要矿物质成份(二氧化硅、氧化钙、氧化镁、氧化钠、氧化钾、三氧化二铝、三氧化二铁、五氧化二磷、二氧化钛及三氧化硫等氧化物)以及微量元素（氯、氟

7、、镉、砷、硒、铬、铜、铅、汞、钼、硼、锌、镍等）进行量化分析。(7)结渣性能评价20生物质灰中硅、碱金属和碱土金属的含量较高，生物质灰的熔点相对煤灰来说较低，高温燃烧系统易于出现结渣，影响系统的正常运行。因此，预先了解生物质的灰的熔融特性对运行控制进行正确的调控和指导有着重要的意义。结渣性能评价是生物质特性中较复杂的一部分，在这里，我们采用以生物质灰熔融的三个特征温度DT、ST和FT判别生物质是否有严重结渣趋向。根据灰成分测试结果，结合三个特征温度，进行综合评价，得出最终结渣性能判别结论。本项目中采

8、用本实验室的英国CARBOLITE公司生产的CAFdigitalimaging灰熔点分析仪对生物质灰的熔融特性(变形温度、熔融温度、流动温度)进行分析。仪器最高分析温度可达1500℃。(8)生物质燃烧性能分析用热天平实验测出生物质的燃烧特性参数，如着火特征温度Ti、燃烧最大失重率(dw/dt)max及其对应的温度Tmax和可燃性指数Cb=(dw/dt)max/Ti2等。3.试验结果与分析3.1生物质样品工业分析采用SDTGA-2000工业分析仪对生物质样品进行分析。具