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《燃煤-秸秆压块层燃混烧试验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、燃气英才网gas.jobiOO1.com燃煤•秸秆压块层燃混烧试验研究随着人类对坏境问题不断的关注，生物质能作为一种新兴的町再生能源越来越受到各国学者的关注。生物质能源具冇以下特点：分布广、资源量丰富、清洁可再生，并H•其能源化利用过程屮可以实现C02零排放。在我国，农作物秸秆产出量已经超过7X10&,折合成标准煤3.5X1081,若全部利用可以减排8.5X108t的C02。因此，有效利用生物质能源既可缓解温室效应，又能实现废弄物再利川，提高农民的生活水平，增加农民收入，具冇明显的经济效益和社会
2、效益，符合我国现阶段的国情。现阶段空物质能利用方式主要包括朱物质热解气化技术、牛物质制沼气技术、生物质固化成型技术、生物质液体燃料技术、生物质肓燃发电技术等。文献［1・3］介绍了链条炉排炉燃烧生物质燃料的技术现状,以及燃料变化后所引起的受热面结渣现象。通过在秸秆压块成型过程中加入一定的添加剂，对以减少受热面结渣现彖，笔者在试验过程中采取了此项解决方案。本文重点介绍燃煤一秸秆压块混烧的试验结果。2试验现场情况混烧试验在一台额定压力为1.3MPa、额定蒸发量为l()(/h的链条炉排炉上进行。锅炉用八
3、的特殊生产工艺造成锅炉热负荷波动较大，蒸汽质量流量一般为4〜Xt/h,压力在0.8MPa左右。对于纯粹燃煤工况，锅炉止平衡计算热效率Hp的计算式为：式中nP——纯粹燃煤工况下锅炉正平衡计算热效率hs饱和蒸汽的比焙，kJ/kghw——锅炉给水的比恰，kJ/kgms生产蒸汽量，kgmf—消耗燃煤的质量，kgQf—燃煤的低位发热量，kJ/kg采用纯粹燃煤方法，通过测试得到：hs=2770kJ/kg,hw=84kJ/kg,Qf=22583kJ/kg,mf=180.31kg,ms=1000kg,将测试参数
4、代入式(1),计算得出np=65.96%。在混烧试验进行询，我们利用热重■差热同步分析仪对纯粹燃煤情况下的灰渣含碳量、飞灰含碳量进行了测试和分析。对于灰渣含碳量分析，在升温过程屮，110°C以下的质量损失约22%,是灰渣样木中的水分。400°C以上存在3个失重峰值，其中第一个峰值是挥发分的失重造成的，另外两个则是固定碳在不同温度下的反应失垂。分析结果显示，灰渣中的口J燃成分仍占总质量的23.15%左右,这说叨燃煤在炉排上的燃尽程度不高，固体不完全燃烧热损失和气体不完全热损失均较大。燃气英才网ga
5、s.jobiOO1.com由于该炉燃煤颗粒的粒度较小，因此飞灰严垂，烟道内沉积的飞灰量很大。由飞灰含碳量分析町知，相对于灰渣，飞灰中水分含量较低，仅为6%o在4()0°C以上仅有两个失重峰值，E灰样本在髙温的烟道内己经沉积了较长吋间，因此其挥发分含量较小，但其中的固定碳含量却高达30.64%o由此可见，飞灰损失较为严重。3混烧试验过程及炉内燃烧情况与煤混烧的是花牛:秧秸秆压块，其形状为长方体，尺寸为30mmX30mmX70mm,运输过程造成少量压块破碎成小块，但粉末状颗粒所占比例可忽略。由于成型
6、过程小添加剂的影响，秸秆压块中灰的质量分数约15%,低位发热量约14562kJ/kgo混烧过程中，秸秆压块与燃煤的掺混比例(质量比)为20%〜30%。采川人工掺混，煤斗内的混合情况见图1,两者混合比较均匀。煤斗内的混合燃料靠H重下落，经煤闸板后落在炉排前部。由于秸秆压块的密度仅为700kg/m3,远小于燃煤的密度，因此在煤斗内下落过程屮，燃煤颗粒与秸秆压块之间存在速度滑移，从而形成燃料分层。在炉排上，沿燃料层高度方向，大部分秸秆压块分布在燃料层表层，少部分分布在燃料层内。多数的秸秆压块分布在混合
7、燃料层表层，秸秆挥发分含量高以及挥发分着火温度低等特点，决定了混合燃料的着火时间要短于燃煤的着火时间。进入炉膛的秸秆压块迅速着火，挥发分火焰通过导热和热辐射方式，将新鲜的燃煤快速预热，使具挥发分析出速度有所加快。因此，混烧可有效改善燃煤的着火性能。一旦燃煤挥发分开始燃烧后，就会将燃煤内的固定碳温度捉高，并使之具备了着火、燃烧的条件。燃料层着火情况见图2。对比燃煤情况下的着火区域可以发现，混烧可有效缩短炉排上的燃料预热区长度，一般缩短10cm左右，在炉排总长度一定的情况下，相当于延长了燃料主燃区长
8、度，从而使燃料燃尽程度和燃烧效率有所提高。燃料层表层秸秆压块的快速着火形成比较长的挥发分火焰。由于生物质燃料挥发分含量高，因此预热区送风量要适当增加，以保证挥发分的燃尽。一般情况下，挥发分空间扩散燃烧过程碍要补充二次风來强化，但由于该炉没冇设计二次风系统,因此只能通过适当开人一次风箱的风门来补充一次风。尽管这种送风方法可在一定程度上确保挥发分的燃尽，但一次风量提高11事先无预热，导致大量冷空气进入炉膛，易造成炉膛温度降低。利用红外热像仪对炉膛温度的检测结果证实了这一理论推测，混烧情况下，炉膛温度
