固体燃料层燃过程中着火特性的实验研究

为评估燃料在层燃锅炉中的着火特性,设计搭建了单元体炉实验台模拟层燃反应过程,对不同挥发分含量的生物质成型燃料、烟煤、贫煤和无烟煤开展了研究。结果表明,随着燃料挥发分的增大,着火温度逐渐降低。生物质成型燃料的着火温度在280℃左右,而煤的着火温度则在500℃左右。通过与热重实验结果的对比,发现两种方法获得的着火温度具有较强的对应关系,因此,可以利用热重分析仪快速预测层燃过程中燃料的着火温度,为层燃锅炉的设计和运行提供参考依据。     

混合生物质颗粒燃料的燃烧特性

从生物质燃料的灰熔融性和热值两个关键性的特性指标着手,以玉米秸秆和水稻稻壳作为主要原料,用试验优化设计和分析的方法 ,寻求混合生物质颗粒燃料的优化配方,提高混合生物质颗粒的软化温度ST>1 400℃,有效地解决了玉米秸秆颗粒结渣问题。对混合生物质颗粒进行了热重试验研究和燃烧机理、动力学特性分析,结果表明:混合生物质颗粒具有易着火和单峰值热解特性,燃烧性能良好。此研究为改善单一成分生物质燃料的燃烧性能,推广利用生物质能提供指导性建议。     

生物质成型燃料热解特性及动力学研究

利用NETZSCH STA409PC型热重-差热分析仪对生物质成型燃料在以10℃/min、20℃/min及30℃/min升温速率下的热解过程进行了热重分析。对TG-T、DTG-T曲线分析,结果表明生物质成型燃料热解过程分为干燥、热解预热、热解与炭化4个阶段,热解过程随着升温速率升高出现热滞后现象。对剧烈失重区间建立了反应动力学模型,求解出此温度区间的表观活化能、频率因子等动力学参数。     

生物质成型燃料层燃NO排放特性研究

在层燃单元体炉上研究了生物质成型燃料的NO排放特性,采用热电偶和烟气分析仪对生物质成型燃料层燃过程中床层温度和表面气氛进行监测,分析了生物质成型燃料的燃烧特性和NO排放特性。试验结果表明,生物质成型燃料层燃分为火焰传播段和焦炭燃尽段。NO主要在火焰传播段生成,而在焦炭燃尽段,由于焦炭的还原作用,NO排放量逐渐降低,此外,NO排放总量随着一次风量的增加先减小后变大。     

木质生物质定温热解炭化特性研究

在自制大型热重实验平台上,进行了不同温度下松木颗粒的定温炭化热重实验,探讨木质生物质在不同温度下的炭化反应规律,并得到反应动力学参数.对炭化产物进行燃料特性分析,研究炭化温度对炭化产物特性的影响.结果表明:当炭化温度高于250℃时,所得松木炭燃料特性接近烟煤,进一步提高炭化温度后,其燃料特性逐渐接近无烟煤;当炭化温度超过650℃后,炭化过程中会发生一部分气化反应;生物质定温炭化过程中,随着反应程度的深入,反应动力学参数发生变化,表现为反应级数逐渐增大,表观活化能和相应的频率因子逐渐减小.     

生物质颗粒燃料及直燃式生物质锅炉

根据生物质颗粒燃料的燃烧特性设计制造直燃式生物质工业锅炉,对直燃式生物质工业锅炉的常见燃烧方式、生物质层燃锅炉的一些独特结构进行分析探讨,有助于燃生物质颗粒锅炉性能的完善和提高。     

生物质废弃物热解特性的热重分析研究

采用热重分析方法,以氮气为载气,在室温和973K之间,以三种升温速率(10,20,30K/min)对三种生物质废弃物试样(稻秆、稻壳和白松木屑)进行热解实验。确定了起始分解温度D。采用了生物质整体热解分区、生物质化学组分热解分区、活化热解与消极热解分区等三种热解分区方法进行分析。由于三种试样化学成分的差别导致热解特性的差异。得到了三种试样热解动力学参数。     

典型生物质燃料层燃燃烧特性的试验研究

在小型单元体炉中进行了不同形状尺寸及种类的生物质燃料的层燃燃烧试验.采用着火锋面传播速率及着火锋面温度研究了生物质燃料在同一给风量条件下的层燃燃烧特性,并分析了不同给风量对层燃燃烧的影响.结果表明:尺寸较小的燃料颗粒,完全燃尽需要的时间较长,燃烧过程中床层温度较高,而经过压缩的成型生物质燃料,燃烧稳定性好,适合层燃燃烧;对于不同种类的生物质,挥发分含量越高,其燃尽时间越短,灰分含量越高,燃烧稳定性越差;着火锋面传播速率与着火锋面温度都随着给风量的增加而提高.     

生物质与煤混燃的燃烧特性实验研究

利用热重分析仪研究了冷压成型生物质麦秆与煤混燃的燃烧特性,实验中生物质质量掺混比分别取0%、10%、50%、90%、100%。实验结果表明,掺入生物质有助于改善煤的燃烧特性;随生物质质量掺混比的增加,燃料的着火温度和燃尽温度降低,可燃烧性指数、燃尽特性指数、综合燃烧特性指数提高。     

两种不同生物质成型燃料燃烧特性实验研究

以木质颗粒和玉米秸秆颗粒两种生物质成型燃料为研究对象,通过热重分析和生物质燃烧实验台对两种成型燃料的燃烧特性展开研究并将二者的试验数据进行对比分析。实验结果表明:两种生物质颗粒燃烧过程具有相似性,但在反应速率与燃烧特征参数上存在明显差异。与玉米秸秆颗粒相比,木质颗粒着火温度高,着火时间晚,但燃尽时间短;在燃烧初始阶段木质颗粒的反应速率低于玉米秸秆颗粒,而后又高于玉米秸秆颗粒,燃烧过程中木质颗粒最大反应速率明显大于玉米秸秆颗粒;木质颗粒的可燃特性、燃尽特性和综合燃烧特性指数均优于玉米秸秆颗粒;木质颗粒在低温段和高温段的活化能均高于玉米秸秆颗粒。     

某秸秆电站燃料的燃烧特性实验研究

用热重分析法对华北地区某秸秆电站2种主要燃料(小麦、玉米)的燃烧过程及其动力学规律的进行了实验研究。并分析了生物质直燃锅炉积灰结渣严重的原因。实验中以20℃/min的升温速率分别对小麦和玉米秸杆进行了空气气氛下的燃烧实验,得到了反映2种生物质秸秆燃烧过程的燃烧特征参数。结果表明,2种秸秆在不同的燃烧区间的燃烧动力学参数有较大差别。     

常压及加压条件下生物质热解特性的热重研究

在常压热重分析仪和自行研制的加压热重分析仪上进行了生物质热解特性的系统研究 ,得到了升温速率、压力等因素对生物质热解过程的影响规律。对不同试验条件下的反应动力学参数进行了求解和比较 ,并作了机理分析。试验表明 :与常压热解相比 ,在加压条件下 ,生物质的反应速率有明显提高 ;随着升温速率的增加 ,热解反应趋于更加激烈。上述研究结果为生物质的合理利用提供了一定的理论基础。     

煤和生物质床层燃烧氮氧化物生成规律的对比研究

为揭示和评估燃料特性对床层燃烧过程中氮氧化物生成规律的影响,选取了燃煤与生物质成型颗粒这两种代表性燃料,在单元体炉试验台上模拟层燃反应过程,并测定了床层表面和内部的温度及气氛.结果表明:无论燃煤还是生物质,床层内部的氮氧化物浓度峰值都显著高于床层表面,证实了炭层对氮氧化物优良的还原作用.生物质与燃煤相比火焰锋面处的氮氧...     

粒径对棉秆成型颗粒热解动力学特性的影响

基于TG-DTA同步热分析技术,对棉秆成型前后不同粒径下的热解特性进行研究。结果表明:成型过程可以使棉秆的组织结构发生变化,热稳定性增强。粒径较小(20目)时,其热解特性受本征化学反应和外扩散为主的传热作用的控制;当粒径进一步增大时,内热阻的影响作用随之增大。利用Li Chung-Hsiung积分法拟合成型颗粒在等速升温热解过程中的单方程宏观动力学模型对比分析不同粒径下的活化能E和指前因子A的变化规律,为棉秆成型颗粒燃料的热解技术应用提供相应理论模型。     

层燃锅炉燃煤改烧生物质颗粒燃料的探讨

通过对生物质颗粒燃料燃烧特性的分析,比较其与煤的燃烧特性的不同。对燃煤锅炉的结构及操作运行工艺提出改造、改进方案,从而使层燃锅炉既能燃煤又能烧生物质颗粒燃料或混烧。燃煤改烧生物质颗粒后,锅炉热损失减少,锅炉热效率提高,可节省大量煤炭,又减少环境污染。     

生物质加压热重分析研究

对两种生物质木屑和松针进行了不同压力和升温速率下的热重分析试验,通过生物质热重失重率（TG）和失重速率（DTG）曲线,获得了相关热解特性参数,提出了生物质的挥发分综合释放特性指数D．并通过热分析数学方法求取了生物质热解动力学参数．试验结果表明,氮气气氛中,木屑与松针常压和增压下主要热解阶段可认为两段一级反应;热解压力的提高,将延迟生物质挥发分初析温度和DTG峰值温度,降低最大析出率和DTG峰值,生物质的挥发分综合释放特性指数D也减小,增加了生物质挥发分的析出难度,并改变了热解反应活化能和频率因子．同一压力下,提高热解升温速率,生物质综合特性指数D将增加．     

糠醛渣热解特性及其动力学研究

生物质热解是未来最有前途的可再生能源形式之一，为优化参数和改进设备，在不同升温速率下对糠醛渣的热解特性进行热重分析实验研究。实验采用美国Perkin Elmer公司生产的Pyris 1TGA热重分析仪，载气为纯度99．9％的氮气。结果表明糠醛渣热解随温度升高具有阶段性，表现了糠醛渣热解的复杂性。通过对不同升温速率下的失重曲线对比表明，升温速率对热解失重有显著影响。最后根据实验数据建立了热解动力学模型，分别用积分法和微分法对热解动力学参数进行求解。     

生物质成型燃料的热重分析及动力学研究

对三种生物质成型燃料在不同气氛下和不同升温速率下进行热重实验,研究反应条件对生物质成型燃料失重特性的影响规律,并对其空气气氛下的动力学特性进行了分析。研究结果表明,生物质在空气气氛下的挥发分析出速率比N₂气氛下高,随着温度升高,N2气氛下主要是纤维素、半纤维素以及木质素的分解,而空气气氛下还伴随有其分解产物的燃烧。生物质中挥发分含量较高时,反应活性也比较高。实验温度由室温升至800℃时,在升温速率为10℃/min ~ 25℃/min范围内,随着升温速率的升高,松木热重曲线先向低温区移动再向温度较高的一侧移动,最大失重速率对应的温度也表现出相同规律,当升温速率为20℃/min时最大失重速率对应的温度最低,升温速率为25℃/min时失重峰值最大。动力学特性分析表明,采用2组分动力学模型可以较好地表征生物质在空气中的失重特性,计算结果与实验结果吻合度较高。     

生物质成型燃料技术及应用前景

分析了现国内生物质电厂集中存在的燃料问题,而生物质成型燃料能够解决秸秆运输、储存、防火等问题,具有广阔的发展前景。对比介绍了生物质成型技术,分析生物质成型燃料的燃料特性。结果表明,生物质成型燃料可以改善燃烧特性,燃烬时间长,有利于提高生物质灰熔点。     

生物质与煤共热解特性研究

选取4种典型生物质样品(麦秆、稻秆、木质素、造纸废液颗粒),将生物质样品与煤分别以1∶9、3∶7、5∶5的重量比例掺混。采用热重分析法,在相同升温速率下,对各掺混样品进行热解实验,探讨了生物质与煤热解特性的差异以及它们共热解时生物质对煤热解过程的影响。研究表明,生物质与煤的热解特性差异很大:生物质热解温度低,热解速度快,而煤相对热解速度慢,热解温度高;在生物质与煤混合热解时,总体热解特性分阶段呈现生物质和煤的热解特征;将各生物质样品与煤混合热解的实际微分曲线与按比例折算后曲线进行比较,得出实际微分曲线与折算曲线基本吻合,即生物质对煤的热解无明显影响。