预处理工艺对生物质成型燃料理化特性的影响研究

棉杆(CS)和木屑(WS)经水热预处理(HT)和低温热解预处理(DT)后在同一条件下压制成生物质成型燃料,分析生物质成型燃料的物理性质(表观密度、抗压强度)和燃烧特性(热值、着火温度、燃尽温度和综合燃烧特性指数),考察HT和DT对不同种类生物质成型燃料理化特性的影响规律。结果表明:与未预处理的棉杆与木屑成型燃料相比,低温热解预处理后的两种生物质成型燃料的表观密度和抗压强度分别降低了0.03%～16.7%、23.2%～61.0%,200℃与230℃水热处理后的两种生物质成型燃料的表观密度和抗压强度则分别增加了9.5%～27.3%、114.0%～241.3%,而且,水热处理后的生物质成型燃料的热值增加了5.1%～59.0%。与未预处理生物质成型燃料相比,低温热解后的两种生物质成型燃料的燃烧特性基本不变,而200℃与230℃水热处理后的两种生物质成型燃料的最大燃烧速率显著增大。230℃水热处理后的生物质成型燃料热值为20.23～21.33MJ/kg,最大燃烧速率为9.06～9.49%·min~(-1),综合燃烧特性指数为4.94～5.56min~2℃~3,表观密度和抗压强度分别为1152.5～1154.3kg/m~3和3.4～3.5MPa,具有高热值及优燃烧性能,且物理性能佳,适合作为生活、工业锅炉燃料使用。     

生物化学组分对生物质型煤燃烧特性影响的实验研究

生物质型煤燃烧能够降低污染物排放,改善劣质煤燃烧性能。通过对生物质进行化学萃取实验,从分析生物质化学组分出发,对不同配比的生物质型煤进行了燃烧失重实验,研究了生物质型煤的燃烧特性。结果表明：生物质的加入改善了生物质型煤的燃烧性能,其中影响生物质型煤燃烧特性关键因素是生物质型煤中纤维素的含量,在仅考虑着火温度、挥发份最大释放速率及燃尽温度来评价燃烧特性时,纤维素含量越高,生物质型煤的燃烧性能越好。最后,提出了生物质型煤燃烧性能评估因子来定量评价纤维素含量对生物质型煤燃烧性能的影响。     

生物质气化–熔融碳酸盐燃料电池联合循环发电系统性能研究

将生物质气化与熔融碳酸盐燃料电池(molten carbonate fuel cell,MCFC)构建为新型的生物质能高效清洁利用联合循环发电技术,气化产生的富氢气体作为MCFC的燃料,通过燃烧半焦以及MCFC中未利用的燃料为气化反应提供热量,进行生物质气化–MCFC联合循环发电系统的模拟研究。运用Aspen Plus软件搭建系统模型并计算,研究了燃料电池内重整及系统工作压力对系统性能的影响。结果表明：生物质气化–MCFC联合循环发电技术具有较高的系统发电效率,可达50%,比常规生物质气化驱动燃气轮机技术高出10个百分点;对于常压系统无需采用内重整,而对于增压系统,采用内重整对系统性能有较大改善;提高系统工作压力可改善其整体性能,最佳工作压力在0.8~1.2 MPa。     

乌拉盖褐煤半焦气化特性试验

采用不同热解参数制备了4种乌拉盖褐煤半焦样品,并利用气体吸附法对其进行了比表面积及孔径结构的测定,利用热重分析法进行半焦样品的CO2气化反应活性的测定,利用管式炉对半焦样品进行气化并测量了CO体积分数随温度的变化情况。试验结果表明:较快的升温速率、较短的热解时间有助于提高乌拉盖褐煤半焦的孔隙率及孔容积;热解终温为700℃的乌拉盖褐煤半焦比表面积大于热解终温为520℃,但其气化反应活性却相对较低;各半焦样品气化反应速率最高时对应的温度为850℃左右;根据乌拉盖褐煤半焦的孔径结构、气化反应活性、煤质特性以及各气化炉的工艺特点,推荐乌拉盖褐煤热解过程采取低温、快速升温、快速热解的工艺,其气化过程采用气流床气化技术。本研究结果可为乌拉盖褐煤热解工艺优化以及乌拉盖半焦的气化利用提供参考。     

乌拉盖褐煤半焦燃烧特性试验研究

为了解褐煤半焦的燃烧特性,以乌拉盖褐煤低温热解半焦为研究对象,在西安热工研究院有限公司自燃试验台上,采用电厂用煤煤质指标的评价体系及测试方法对其进行了试验研究。结果表明:乌拉盖褐煤半焦属于低水分、低挥发分以及高热值煤种,其燃烧性能优异,极易着火燃尽,着火稳定性较好,与国内典型烟煤性质接近,燃用时无需过多采用稳燃措施;但由于其灰熔融性较低,并具有严重的结渣倾向,为防止尾部对流受热面出现严重的结渣与积灰,建议炉膛出口烟温不高于1 000℃,且在运行中需加强吹灰,对于新建机组锅炉,应采用低氧燃烧技术以及较为严格的分级配风措施,以实现低NOx排放。     

我国民用燃煤一次颗粒物的减排潜力研究

民用燃煤是我国当前所有燃煤行业中一次PM_(2.5)最大的排放源。研究比较了18种原煤和6种半焦型煤在一典型的传统采暖炉中燃烧时的PM_(2.5)排放因子,并对比了一组典型无烟煤、半焦型煤和烟煤在改进型反式采暖炉中燃烧时的PM_(2.5)排放因子。半焦型煤的平均PM_(2.5)排放因子比所测试的原煤约低94%,同时改进型反式采暖炉对所测试的烟煤也约减排94%。这些结果表明用半焦型煤替代原煤和改进民用炉具均是实现我国民用燃煤PM_(2.5)减排的有效途径。     

循环流化床粉煤灰/脱硫石膏协同利用制备人造石及其性能研究

固废利用是近年来的研究热点，以循环流化床粉煤灰和脱硫石膏为原料，采用压制成型法制备人造石材成为固废利用的热门。研究了CFB粉煤灰与脱硫石膏的原料配比、成型压力和搅拌方式这三个工艺参数对人造石试块抗压强度的影响。实验结果表明，试块强度受成型压力影响极大，当加水量为32%时，循环流化床粉煤灰与脱硫石膏的最佳原料配比为6∶4，适宜的成型压力为50 MPa，采用振动搅拌方式的效果更佳。     

两网和五大发电集团公司简讯

（1）我国第1个生物质燃料专业实验室——国网生物质燃料与燃烧技术实验室9月12日正式成立。该实验室将探索提升我国生物质发电系统的效率和稳定性的方法，为建立健全有关行业标准提供技术支撑。同时，通过研究生物质成型燃料特性．研究降低生产能耗、提升燃烧效率的途径和方法．     

0.2MW细粉半焦预热燃烧试验研究

半焦是低阶煤分级转化的中间产品,具有挥发分含量低、着火点高、燃尽困难的燃料特性,实现半焦的高效燃烧对低阶煤的梯级利用具有重要意义。本文采用预热燃烧技术,利用0.2 MW预热燃烧试验台对细粉半焦展开了预热燃烧及氮氧化物排放特性的试验研究。预热室将细粉半焦预热到850℃,再送入下行燃烧室燃烧。试验结果表明,预热室可以向下行燃烧室稳定连续的提供预热燃料;预热燃烧工艺实现了细粉半焦的稳定和高效燃烧,燃烧效率最高达到98.8%,NOx的最低排放值为207 mg/m3(6%O2)。0.2 MW细粉半焦预热燃烧试验为预热燃烧技术的发展和容量放大提供了试验数据和理论支撑。     

大型电厂煤粉炉掺烧成型生物质试验

在某国内300 MW燃煤锅炉机组上利用已有磨煤机系统对成型生物质进行粉碎并送入炉内燃烧。试验对已有磨煤机系统磨制生物质粉料的可行性和安全性进行了分析,研究了生物质掺烧对煤粉炉燃烧特性的影响,并进一步重点对掺烧生物质产生的飞灰能否用于建筑行业进行了测试分析。试验结果表明:辊式磨煤机的直吹式制粉系统,可用于成型生物质的破碎和输送;生物质燃烧器喷口火焰稳定,NOx和SO2排放略有降低,掺烧生物质不会影响煤粉的正常燃烧。对飞灰的混凝土特性测试表明:在本试验的掺烧量范围内,生物质掺烧不会影响电厂飞灰在建筑行业的正常使用。