糠醛渣及褐煤混合燃烧的燃尽特性.pdf

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1、第33卷第6期东北电力大学学报Vo1．33．No．62013年12月JournalOfNortheastDianliUniversityDeC．，2013文章编号：1005—2992(2013)06—0087—05糠醛渣及褐煤混合燃烧的燃尽特性秦宏，房子俊，刘洪鹏，张立栋，贾春霞，王擎(东北电力大学能源与动力工程学院，吉林吉林132012)摘要：利用在小型流化床试验台上进行了糠醛渣、褐煤及其混合物的着火和燃尽试验。研究了不同混合比下的着火温度的确定，结果表明褐煤中加入糠醛渣后的着火温度明显发生变化。利用烟气分析仪对

2、样品燃烧后所产生的CO：进行跟踪测量，得出各种样品的燃尽时间。在燃尽试验中考察了混合比、床层温度和粒径对燃尽的影响。结果表明燃尽时间随着床温的增加而减小，而随着粒径的增加而增加。混合比对燃尽时间的影响与其它两种因素不同，在一定混合比范围内燃尽时间随着糠醛渣的增加而减小。实验结果表明：提高床层温度、增大燃料混合比，有助于减少燃尽时间。关键词：糠醛渣；褐煤；燃尽特性；混合燃烧中图分类号：TK223文献标识码：A糠醛是一种重要的有机化工原料，主要应用在医药、农药、及食品行业。我国是农业大国，也是糠醛生产大国，产品质量属世

3、界先进水平，贸易量居世界第二位，发展潜力较大¨j。糠醛渣是玉米经水解生产糠醛(呋喃甲醛)的副产品J，目前我国约有500家糠醛厂，生产能力约70万t／a，每产1000吨糠醛的生产厂产生的废渣量约为13000吨废渣的处理成为目前制约糠醛行业发展的瓶颈。现在大都采用堆积或挖坑倾倒废弃的方法，不但占用大量土地J，而且对周边环境污染较大。也有采取资源化利用的方式，如用糠醛渣生产饲料、中性复合肥、活性炭及其它化工产品等，由于工艺设备要求高、技术复杂、成本高。。等原因，经济效益不佳，难以推广。糠醛渣含水率很高(一般50％左右)、

4、发热值低，如果直接作为燃料不易稳定燃烧。为了解决上述问题，采用流化床燃烧方式进行燃烧，并要求掺烧一部分煤J。而我国褐煤储量大，价格较其他优质煤种低廉，褐煤水分含量高，煤受热后内部水分蒸发，发生爆裂现象，利于煤的燃尽。而流化床对燃料的适应性广且燃烧效率高_1，故将糠醛渣与褐煤混合燃料进行流化床方式燃烧。关于糠醛渣燃烧特性的研究，国外罕见报导。衣晓青_1等从燃烧动力学角度说明：混合试样综合燃烧特性指数高于两试样单独燃烧时的综合燃烧特性指数；两燃料燃烧过程中相互促进。而燃料的着火特性不仅仅受其自身物理化学特性的影响，同时

5、还取决于实验设备、加热方式、风速和燃料粒径分布等因素的影响，不同实验工况得到的研究结果不具有通用性1。李东鹏等在循环流化床条件下贫煤掺烧高水份污泥的燃烧特性方面进行的试验研究，其试验结果表明掺烧技术上的可行性。黄海珍等对无烟煤与玉米秸秆和木屑进行了混合特性实验研究，结果表明：随着生物质的加入，煤的着火性能得到不同程度的改善，改善了燃烧性能。本实验在电加热的小型流化床燃烧系统上，采用预热风温(550℃)的方式来研究混合燃料的着火特性、以及掺混比、粒径等影响因素的燃尽特性。收稿日期：2013～07—10作者简介：秦宏(

6、1970一)，吉林省舒兰市人，东北电力大学能源与动力工程学院教授，博士，主要研究方向：新能源的开发与利用88东北电力大学学报第33卷1试验设备和实验方法1．1试验台结构及简介图1为自行搭建的小型流化床试验台。其主体是由上下2部分构成：上部为流化床的反应炉，试验样品可在炉内进行燃烧反应；下部为预热炉，为反应炉内燃料的燃烧提供热空气。两者均为电加热炉。预热段和反应段内管螺纹处缠有电炉丝，电炉丝采用耐高温的电热合金。实验中的空气由空气压缩机1．空气压缩机；2．电热丝；3．热电偶；4．预热段；提供，其风速的大小由转子流量计

7、检测并调节。5．风室压力管；6．布风板；7．热电偶；8．反应段；9．电热丝；10．风室压力管；1I．投料口；12．观察孔1．2试验内容及方法13．烟气排出孑L；14．排料口；15．U型管；16．转子流量计试验所用褐煤取自霍林河煤矿，糠醛渣取自吉图1流化床试验台系统图林省某糠醛厂。对两种样品进行工业分析，所得结果见表1。表1糠醛渣和褐煤的工业分析工业分析结果表明糠醛渣、褐煤含水量很高，糠醛渣低位发热量很大部分为挥发分放出的。试验用空气充当流化气体，测试不同燃烧工况的燃尽时间，试验研究的因素和水平如表2所示，通过温度控

8、制调节系统调节床温。当床温达到预定的温度，并且很好地保持这个状态，将称量好的样品投入到流化床中，同时用烟气分析仪对样品燃烧后所产生的CO进行跟踪测量，得出各种样品的不同工况下的燃尽时间；并用电脑记录相应床层温度的变化。表2燃料燃尽试验考察的因素和水平2试验结果与分析从着火引起床层热平衡破坏的角度定义的着火指数为表征燃料在流化床内的着火、燃烧特性进行了研究。将