生物质成型燃料层燃过程中NO生成规律的实验研究

针对国内现有生物质层燃锅炉NOx排放高的问题,研究其床层层燃过程及NOx生成转化规律是实现清洁高效燃烧的关键,实验主要在单元体炉实验台上进行,重点关注木材成型燃料在不同风量、不同料层厚度下的焦炭层变化和床层表面NO生成释放规律。实验结果表明,在过量空气系数较小时,火焰锋面上方焦炭反应层逐渐积累,异相还原作用增强,床层表面CO浓度逐渐增加,对应地NO浓度逐渐下降。随着料层厚度增加,单位质量燃料释放的NO总量减小;随着过量空气系数增加,焦炭反应层厚度变薄,对NO的还原作用减弱,NO的量级则逐渐增大。     

生物质炭化成型燃料直燃特性分析

以棉杆和木屑为原料制备生物质炭化成型燃料(biomass carbonized forming fuel,BCFF).对成型燃料进行了热重分析,选择温度为550,℃、700,℃和850,℃的灰样进行X射线荧光光谱(X-ray fluorescence,XRF)、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)分析、灰熔融实验.TG实验表明:BCFF燃烧过程经历吸热失水、挥发分析出及燃烧、固定碳燃烧和燃尽4个阶段.XRF分析表明:随灰化温度从550,℃升高至815,℃,K减少了56.2%,,Na减少了26.5%,,Cl减少了75%,,而Ca增加了41.6%,,且在700~815,℃之间K、Na、Cl元素损失最大.XRD分析表明:BCFF燃烧灰样的成分主要是石英、单钾芒硝、钙沸石、索伦石、方镁石和硫酸盐等.温度从550,℃升至700,℃时,灰样中KCl消失和出现了钙沸石;升至815,℃时,索伦石消失,分解生成氧化钙、氧化硅、氧化铝等稳定的高温共融体.研究结果可为生物质锅炉燃料选择方面提供理论依据.     

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.     

生物质密致燃料层燃锅炉温度场的研究

生物质密致燃料与煤相比其燃烧性质有较大差别。本次试验根据生物质密致燃料的特点采用双层炉排锅炉,均匀布点并用热电偶温度计和红外测温仪测出各点温度,得出各个方向上的温度分布图,对其进行分析比较,为水冷壁的合理布置、进风量选择及锅炉稳定燃烧、经济燃烧提供了参考。     

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。     

木质生物质层燃燃烧特性实验研究

搭建单元体炉层燃燃烧实验台,以松木为原料,对木质生物质的层燃特性进行研究。通过控制炉排给风量,对层燃的床层温度变化过程、床料失重情况以及床层析出气氛测定,研究木质生物质的层燃燃烧特性及相关规律。结果显示炉排给风量对木质生物质层燃的床层温度分布等燃烧特性有较为显著的影响。     

生物质颗粒燃料燃烧污染物排放特性

为研究生物质颗粒燃料燃烧时气态污染物(CO,CO_2,NO_2,SO_2)和颗粒物排放情况,选用一种小型民用炉,基于自行搭建的生物质燃烧试验平台,采用TESTO便携式烟气分析仪,低压电子冲击仪等设备,对锅炉进行了瞬时输出功率的测定,并对生物质颗粒燃料在不同质量和不同过量空气系数下的气态污染物和颗粒物排放特性进行了研究。试验结果表明:CO的浓度变化与瞬时输出功率变化存在负相关关系,CO_2,NO_x和SO_2的浓度变化与瞬时输出功率变化存在正相关关系;增大生物质颗粒燃料的质量,控制较小的过量空气系数有利于降低气态污染物和颗粒物浓度,尤其是积聚模态的颗粒物的数量浓度和质量浓度。     

煤矸石成型燃料在层燃锅炉上应用研究

通过正交优化试验，筛选出煤矸石成型燃料的最佳配方及最佳成型条件，解决了煤矸石在层燃锅炉上难以点火及稳定燃烧的技术难题，开拓了煤矸石燃用的新途径。     

生物质成型燃料炉具

农作物秸秆、糠渣、谷壳等农林废弃物是宝贵的生物质能资源。生物质成型技术为高效再利用农林废弃物、农作物秸秆等提供了一条很好的途径。文章介绍了一种使用生物质成型燃料的炉具及其设计方法。     

高效燃用生物质成型燃料新型炉膛的设计与研究

针对我国生物质锅炉燃烧效率低、积灰结渣严重的问题,设计了一种高效燃用生物质成型燃料的新型炉膛结构。为判断新型炉膛的运行水平,将该炉膛应用在额定蒸发量为1 t/h、额定蒸汽压力为1.25 MPa的蒸汽链条锅炉上,在8个不同过量空气系数(αpy)下,与传统炉膛进行燃烧效率、炉膛出口烟温、炉膛出口含氧量的对比试验研究。结果表明,在αpy=1.5时,新型炉膛的燃烧效率为97.04%,炉膛出口烟气温度为799℃,炉膛出口含氧量为5.2%,性能明显优于对比锅炉,证实设计的新型炉膛能实现生物质燃料稳定、持续、高效的燃烧。     

生物质燃油燃烧CO和NO排放特性试验研究

以小桐子油、地沟油、小桐子生物柴油、地沟油生物柴油和0号柴油为燃油,研究了其在炉窑内的燃烧排放特性。结果表明:随着油压的增大,燃烧生物质燃油和柴油时,烟气中CO浓度逐渐降低,NO浓度逐渐升高;随着过量空气系数的增大,烟气中CO浓度呈现先减小后增大的趋势,NO浓度变化趋势则相反;在最佳过量空气系数下,烟气中CO浓度最低、NO浓度最高,生物柴油能明显降低CO的浓度,从最高970 mg/m~3 降低到181 mg/m~3 ,但提高了NO的浓度;随着生物柴油混合比例的增大,烟气中CO的浓度逐渐降低。     

生物质固体成型燃料热压成型实验研究

以粉碎玉米秸秆为实验对象,利用自行设计压缩模具,采用正交实验法研究预热温度、物料粒度、物料含水率、压缩速度和保压时间对其热压成型的影响,分别得出各因素对成型燃料品质和成型功耗影响的强弱关系;利用综合平衡法对成型条件进行综合分析评价,得出此方式下最优的成型条件为:预热温度100℃、物料粒度3~6 mm、物料含水率15%、压缩速度40 mm/min、保压时间80 s。     

生物质成型燃料研究现状及进展

本文讨论了发展生物质成型燃料的意义,详细介绍了国内外生物质成型燃料的发展历程及现状,介绍了一些目前采用的新技术和存在的问题.最后对生物质成型燃料的未来进行了展望,指出生物质成型燃料在节能及环保方面将大有作为.     

生物质成型燃料链条锅炉结渣特性试验研究

为研究生物质成型燃料的结渣特性,本文采用生物质成型燃料链条锅炉燃烧设备,选择5种生物质成型燃料,采用工业锅炉节能监测方法和结渣率测定方法,对炉膛温度、过量空气系数及炉渣成分和灰熔融特征温度等对结渣率的影响进行了试验研究。试验结果表明,炉膛温度越高,过量空气系数越高,结渣率就越高;对大多数生物质成型燃料来说,软化温度越低,结渣率越高;当软化温度超过1 368℃时,不会发生结渣,燃用生物质成型燃料的锅炉,炉膛的出口烟温应低于1 000℃,可以减少结渣。另外,结渣也与生物质灰渣中的Si元素、碱金属元素及碱土金属元素有关,碱土金属可以抑制结渣,而碱金属和Si元素可促使结渣,从而为设计适合生物质成型燃料燃烧设备及改善燃料的燃烧性能提供依据。     

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。     

添加剂在生物质燃料燃烧时对NO排放的影响

为控制生物质燃烧过程中NOx的排放,本研究采用向生物质中添加纳米铁基添加剂的方式进行NO燃烧抑制研究。在一维管式炉中,分别对含有纳米Fe_2O_3添加剂的三种典型生物质燃料玉米秸秆、稻壳和锯末进行生物质取样100 mg,在700、800和900℃工况下实验研究NO排放特性。结果表明:Fe_2O_3可以有效地降低NO的峰值。随着温度升高,玉米秸秆和锯末的NO峰值降低率加大,在800℃时稻壳的NO峰值降低率最大。不同温度下,添加1 mg的Fe2O3时玉米秸秆、稻壳和锯末的最大NO峰值降低率分别为18.71%、29.88%和18.66%。增加Fe_2O_3的添加剂量,NO峰值降低率增大。在900℃时添加0.5~2 mg的Fe_2O_3,玉米秸秆、稻壳和锯末,最大NO峰值降低率分别为28.02%、32.56%和27.12%。纳米Fe_2O_3降低NO排放的效果要好于纳米单质Fe。根据生物质燃烧过程中氮的转化路径与机理,推测Fe_2O_3主要通过将NO的前驱物HCN还原为N2,从而抑制NO的生成;单质Fe则主要通过直接将生成的NO还原为N_2来减少NO的排放。     

生物质成型燃料吸收式制冷系统

利用生物质成型燃料为吸收式制冷系统提供能量,试验显示,系统运行比较稳定,制冷效果较好.生物质成型燃料炉具带有水套,水套内部的压力为200 kPa时,即能达到发生器的发生温度.该制冷系统输入功率最佳值为0.2 kW.该制冷技术在我国偏远地区及缺电地区有较大的发展空间.     

生物质成型燃料前景分析

我国大量的秸秆被焚烧或废弃,不但造成严重的环境污染,而且浪费了宝贵的可再生能源,因此研究开发生物质成型燃料具有重要意义。通过对生物质成型燃料国内外发展现状、生产工艺、性能特点和主要技术参数的阐述,详细分析了使用生物质成型燃料的节能效益、生态效益和经济效益,展望开发生物质成型燃料前景。     

生物质成型燃料燃烧设备热力特性参数测试

本文采用工业锅炉节能监测方法GB／T15317—1994、工业锅炉热工性能试验规程GB10180—2003和锅炉大气污染物排放标准GB13271—2001,在特制生物质致密燃料燃烧设备上,按8种工况试验测定了生物质成型燃料燃烧设备的热力特性参数,从而为生物质致密燃料燃烧设备设计及技术改造提供一定科学依据。     

燃生物质燃料锅炉的设计

1　前言研究表明 ,大气中的二氧化碳 (ＣＯ2 )浓度在以每年0 5 %的速度增加 ,地表温度随二氧化碳 (ＣＯ2 )浓度增加而逐年上升 ,这将引起冰山的融化 ,海平面升高 ,危害极大。所以世界范围内控制温室气体 (ＣＯ2 )的排放量已愈来愈受到重视。燃料燃烧过程是产生二氧化碳的主要来源 ,而燃烧生物质燃料 (森林、农业等的副产品 )产生的二氧化碳被植物所吸收利用 ,合成新的生物燃料 ,因此有二氧化碳零排放的美称。再加上每年都有大量的森林、农业的副产品 (秸杆、树枝等 )被白白地烧掉 ,浪费了大量的资源。研制高效的燃生物质燃料锅炉 ,不仅是发…