典型生物质颗粒燃料燃烧特性试验

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1、典型生物质颗粒燃料燃烧特性试验链接：www.china-nengyuan.com/tech/45203.html来源：中国新能源网china-nengyuan.com典型生物质颗粒燃料燃烧特性试验摘要：为研究生物质颗粒燃料的燃烧特性及污染物排放特性，该文以国外引进的生物质颗粒燃料燃烧器为试验装置，选择了8种典型的生物质颗粒燃料进行试验研究。试验结果表明，挥发份含量越高，含水率越低，生物质颗粒燃料所需的点火时间越短，SO2、NO等污染物排放质量浓度远低于国家标准，但存在着部分生物质颗粒燃料灰分含量过大、结渣严重等问题。对大多数颗粒燃料来说，软化温度越高，结渣率越低，

2、当软化温度超过1389~C时，不会发生结渣；Si元素、碱金属元素含量越高，越容易结渣，碱土金属元素含量越高，越抗结渣。玉米秸中Si的质量分数为27．70％，底灰结渣率达到48．84％，落叶松中Si的质量分数仅为9．76％，不结渣；使用添加剂后，玉米秸的底灰结渣率降低了22．77％。这将为设计适合中国国情的生物质颗粒燃料燃烧设备及改善燃料的燃烧性能提供依据。0引言生物质颗粒燃料是一种典型的生物质固体成型燃料，具有高效、洁净、点火容易、CO零排放等优点，可替代煤炭等化石燃料应用于炊事、供暖等民用领域和锅炉燃烧、发电等工业领域。巾国的生物质资源产量丰富，其中农作物秸秆年

3、产量约为6亿t，具有极大的发展潜力。但由于以秸秆等生物质为原料生产的生物质颗粒燃料的灰分、碱金属含量较高，使用时易出现结渣、碱金属及氯腐蚀、设备内飞灰严重等问题，对燃烧技术和设备提出了更高的要求。目前，国内外对于生物质颗粒燃料的燃烧机理方面开展了一定的研究。盛奎川等对生物质燃料的物理品质进行了研究；王惺、王翠苹等采用TG．DTG热分析技术研究了生物质颗粒燃料的着火、燃尽等特性；马孝琴等研究了影响秸秆成型燃料燃烧速度的因素，侯中兰等研究了成型燃料点火性能的影响凶素。GilbeC、JuanF．Gonzfilez分别研究了不同木质、秸秆类(包括能源作物等)成型燃料在家用

4、炉具中结渣的形成与特征，BomanC、LindaSJohansson分别研究了木质燃料及成型燃料的燃烧特性，MariaOlssonvs~研究了软木颗粒燃烧时污染物的排放量，J．Dias研究了4种不同颗粒燃料在家用炉具中的燃烧特性及污染物排放，GeorgBaemthaler[。7J确定了生物质燃料中影响灰分形成的主要元素为Al、Ca、Fe、K、Mg等。虽然中国也引进了部分燃烧设备，但是目前对生物质颗粒燃料的燃烧特性及污染物排放特性缺乏详细的研究。国外的情况与国内有较大差异，如国外多以木质原料为主，而中国主要以农作物秸秆为主。本文拟在国外引进的生物质颗粒燃烧器中对中国

5、的生物质颗粒燃料开展燃烧试验，深入分析生物质颗粒燃料的点火特性、燃烧效率、污染物排放以及燃烧后的灰渣特性等，为设计适合中国国情的生物质颗粒燃料燃烧设备提供理论依据和技术支持。1材料与方法1．1试验原料本试验所用生物质颗粒燃料均于2009年7月取自北京市大兴区某生物质颗粒燃料生产厂，由农业部规划设计研究院研制的485型生物质颗粒燃料成型机压制而成。试验选取了8种典型的生物质颗粒燃料，包括棉秆、麦秸、玉米秸、玉米秸(含添加剂)4种秸秆类颗粒燃料；落叶松、红松、混合木质(榆树、柳树、杨树、桃树和红松的混合物)3种木质颗粒燃料；以及1种木质与秸秆类的混合生物质颗粒燃料(木

6、屑与花生壳混合，质量比为1：4)。所有颗粒燃料均压缩加工为圆柱型，直径8min，长度10~30rnn]，颗粒密度约1．2g／c。8种典型生物质颗粒燃料的特性见表1。1．2试验仪器和装置页面1/8典型生物质颗粒燃料燃烧特性试验链接：www.china-nengyuan.com/tech/45203.html来源：中国新能源网china-nengyuan.com1．2．1试验仪器试验仪器主要包括GJ一2密封式化验制样粉碎机(河南省鹤壁市天弘仪器有限公司)、XL一1箱型高温炉(河南省鹤壁市天弘仪器有限公司)、VarioEL元素分析仪(德国ELEMENTAR公司)、VIS

7、TA—MPX型等离子发射光谱仪(美国瓦里安公司)、BSA223S—CW型分析天平(赛多利斯科学仪器(北京)有限公司)、PL2002型电子天平(瑞士梅特勒．托利多公司)、SZ11-4型往复式自动振筛机(河南省鹤壁市天弘仪器有限公司)、KM9106型综合烟气分析仪(英国凯恩公司)、101．1A型电热鼓风干燥箱(河南省鹤壁市天弘仪器有限公司)、ZDHW-5型微机全自动量热仪(河南省鹤壁市天弘仪器有限公司)、HR．A5型微机灰熔点测定仪(河南省鹤壁市天弘仪器有限公司)等。1．2．2试验装置本试验所用的装置如图1所示，整个系统由料仓、螺旋输送器、燃烧器、热水锅炉、烟气分析系

8、统和测量控