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时间：2023-03-14
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1、 不同掺烧比例生扬质与煤共燃系统热力学分析 摘要：为了对生物质与煤共燃系统进行节能分析，并提供理论依据，本文基于热力学定律对396t/h高温高压CFB锅炉生物质与煤共燃系统进行了研究，分析了掺烧生物质比例对锅炉排烟温度、热效率和㶲效率的影响。结果表明，随着掺烧生物质比例的增加，锅炉排烟温度逐渐升高，热效率由89.62%逐渐减低，㶲效率由46.11%逐渐下降，且炉膛内部受热面以及尾部烟道各受热面的换热效率都高达98%，而炉膛内部受热面的换热㶲效率仅约38%，故而在㶲分析下，该CFB锅炉炉膛内部受热面仍存在很大的节能潜力。
2、我国生物质资源丰富，掺烧部分生物质能够减少化石燃料的使用，减缓能源危机，并降低污染[1-5]。目前，大容量电站锅炉掺烧生物质有直接共燃、间接共燃和并行共燃3种方式，共燃技术与其他生物质发电利用方式相比，具有低风险、低投资、建设周期短的特点，受到了各国广泛关注[6]。11 循环流化床（CFB）锅炉内生物质与煤共燃，是一种简单高效利用生物质的途径，许多国内外学者对此进行了研究。鲁许鳌等[7]进行了掺混比例对生物质与煤流化床共气化特性影响的试验研究。阎维平等[8]对300MW机组燃煤锅炉掺烧稻壳对锅炉效率影响进行了计算分析。沈国
3、章等[9]对流化床燃烧麦秸床料团聚结渣进行了研究。LIJ等[10]采用计算流体动力学（CFD）对掺烧焙烧后的生物质与煤共燃系统进行了数值模拟，研究其燃烧产物的排放规律。VarolM等[11-12]研究了高硫褐煤与生物质在小型CFB锅炉共燃的燃烧特性。UnchaisriT等[13]对过量空气系数和稻草在混合燃料中的质量份额对混合燃料性能、燃烧效率和气体排放的影响进行了研究。OpydoM等[14]对CFB锅炉中烟煤与生物质共燃时固体颗粒堆积进行了研究。GayanP等[15]对CFBC燃烧煤和生物质混合物的性能进行了分析，并建立了
4、预测CFB锅炉中煤和生物质废物共燃系统的数学模型，并进行了验证。 本文应用热力学第一定律对掺烧不同比例生物质锅炉各处烟气温度、工质温度以及锅炉热效率进行了计算分析，并在此基础上进行烟分析，进而探究锅炉的节能潜力。 1研究对象及方法 本文将以396t/h高压高温大容量pyroflow型自然循环CFB蒸汽锅炉为例进行研究。该锅炉燃用的固体燃料工业分析和元素分析见表1。 本文应用热力学定律进行锅炉节能分析，具体方法如下。11 1）通过热力学第一定律计算得到锅炉的热效率，通过锅炉热效率的大小来分析锅炉节能潜力的大小，热效率
5、越高则能量利用率越高，节能潜力越小。 2）将锅炉整体分为炉膛（包括水冷壁和二级过热器）、三级过热器、一级
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