基于复合添加剂的生物质成型燃料的灰分特性

研究由CaO、Al_2O_3、硅藻土组成的复合添加剂及其对生物质成型燃料灰分特性的影响。结果表明:复合添加剂中Ca、Al、Si最佳的物质的量之比为1∶2∶1;复合添加剂各成分及燃料成分之间发生化学反应,生成KAlSiO_4等熔点较高的物质。把大部分的碱金属控制在底灰中,可减少受热面上的沉积量,克服单一添加剂产生的问题,但复合添加剂未完全阻止低熔点钾盐的生成,会改变Cl的赋存形式,因此彻底解决沉积和腐蚀问题还应进一步确定复合添加剂的添加量。     

固体生物质燃料灰分自动测定装置的研制

近年来在传统能源日益短缺,环境污染日益严重的背景下,固体生物质燃料成为新能源开发利用的一个重要途径,固体生物质燃料的检验工作量也日益加大。GB/T 28731-2012《固体生物质燃料工业分析方法》中规定的固体生物质燃料灰分测定方法工作量较大,且需要检验人员时刻关注炉温及时间变化,效率较低。而市面上现有的智能马弗炉中慢灰功能是针对GB/T 212-2008《煤的工业分析方法》中煤炭灰分的测定而设计的,与固体生物质燃料的灰分测定方法差异较大。项目的研究内容就是根据GB/T 28731-2012《固体生物质燃料工业分析方法》中规定的固体生物质燃料灰分测定方法设计智能马弗炉中温控的软件及硬件,实现固体生物质燃料灰分的自动测定。     

生物质燃油燃烧特性分析

以小桐子油、小桐子生物柴油、地沟油、地沟油生物柴油、0#柴油作为研究对象,对这5种燃油的黏温特性进行了探究分析,同时在自行搭建的雾化燃烧试验平台研究燃油在炉内燃烧火焰体积、长度及火焰温度变化规律,试验结果表明燃烧温度越高,生物质燃油和0#柴油的运动黏度均减小,地沟油减少幅度最大为81.75%;试验条件相同情况下,0#柴油的火焰长度最大为288.209 mm,地沟油火焰长度的最小为207.814 mm,5种燃油燃烧温度在轴线方向先上升后下降,在径向方向波动较大;在不同工况下,随过量空气系数α或雾化压力p的增大,生物质燃油和0#柴油燃烧火焰体积及火焰长度均呈下降趋势;燃油火焰平均温度的变化趋势随过量空气系数α增大先增大后减小,随氧体积分数的增大一直上升,小桐子油增幅最大为25.90%.     

生物质电厂燃料灰分含量与元素分析指标间相关分析研究

文章利用偏相关分析法研究了湛江生物质电厂生物质燃料的灰分含量与元素分析等指标间的相关性;以灰分含量为因变量,元素分析指标为自变量,建立起具有定量关系的多元线性回归方程;利用误差分析方法,对所建立的回归方程预测效果进行评估。结果表明,生物质灰分含量与其C,H和O含量有着显著负相关关系,同时在以灰分为因变量,C,H和O为自变量的回归方程中,若待测试的生物质各性质指标变量在适用范围内,则预测结果误差较小,预测效果较为理想。     

生物质热解气化特性分析

通过对玉米秆、小麦秆、棉花秆、稻草、松木屑等生物质进行热重分析和差热分析,分析了生物质气化过程的裂解机理。研究中采用松木屑作为气化原料,得出了气化温度、压力、水蒸气加入量等反应条件对气化产物的产率、组成成分及焦油产率的影响规律,研究结果表明,温度对生物质气化的影响最大,当温度为800℃时气体的产率最高。     

生物质的低位热值与水分、灰分的关系研究

为了探讨利用生物质水分、灰分指标预测生物质秸秆热值的可行性,建立低位热值的预测模型,采集了玉米秸、板皮、锯末刨花、麦糠、木块、玉米芯、稻瘪子、稻壳、麦秸、花生壳、压块、家具面皮和造纸厂下脚料等13种不同生物质总计523个样品,并测定样本的水分、挥发分、灰分和固定碳等工业分析指标和低位热值。通过数据统计分析,灰分和水分对热值有显著的负相关性,利用二元回归方法低位热值顶测模型,决定系数为1或者接近于1,相对标准差RSD小于2.65%。结果表明,利用生物质水分、灰分指标预测生物质秸秆热值是可行的,该研究可为生物质能源化利用提供参考。     

生物质湍动流化床气化特性分析

针对生物质气化燃气焦油、飞灰含量偏高的问题,设计开发了"变截面"式湍动流化床气化炉,研究了不同空气当量比(RE)、粒径对燃气成分、燃气热值、冷煤气效率、碳转化率、飞灰含量和焦油含量的影响.结果表明:RE在0.23～0.33区间内,随着RE值的增加,炉膛温度呈升高趋势;CO、CH4、CnHm的含量呈降低趋势,H2的含量呈...     

生物质混流式固定床气化炉运行特性分析

以桉木为原料,对1.5 t/h生物质混流式固定床气化炉运行特性进行了测试分析与评价,与文献报导报道的相关炉型包括上吸式、下吸式、两段式等炉型运行结果进行了比较。实验以气化炉空气通入量作为主要控制变量,对有或无水蒸气条件下的气化炉温度及压力分布、燃气组成、焦油与飞灰含量、气体产率等参数进行了较长周期的测试,结果表明：气化炉运行效果符合设计要求,各项指标相当于或优于传统的下吸式气化炉;气化炉运行温度与压力比较稳定;以冷燃气计算的燃气热值一般约为4 900 ~ 5 500 kJ/Nm3;气化效率约为70% ~ 78%;燃气焦油含量约600 ~ 3 500 mg/Nm3,运行负荷在50%以上时,焦油含量一般低于1 500 mg/Nm3。研究结果有望为混流式气化炉的改进和操作提供优化建议,同时可为其他气化工艺设计提供参考依据。     

生物质水煤浆燃烧特性及动力学分析

采用热综合分析仪,利用TG-DTG热分析技术研究了以福建省无烟煤、水葫芦、添加剂制备的生物质煤浆的燃烧特性,并与煤粉的燃烧特性进行了对比。结果表明,生物质水煤浆的着火温度比煤粉低,并随着水葫芦添加量的增加呈降低趋势。动力学分析得出的表观活化能从大到小顺序为龙岩无烟煤、大田无烟煤、永安无烟煤、龙岩生物质水煤浆、大田生物质水煤浆、永安生物质水煤浆。     

安徽区域生物质及其气化特性分析

对安徽区域内的生物质调研取样并进行工业分析、元素分析和气化特性分析。利用模型对不同生物质气化过程进行模拟计算,得到生物质含水率M_(ad)、气化温度T和气化剂当量比ER对生物质气组分、低位发热量、气化热效率和气化产率的影响。对秸秆类生物质,在气化条件为:M_(ad)0.1,ER=0.24~0.30,T=600℃~750℃下,可获得综合指标较好的生物质气,如当涂水稻秸秆在M_(ad)=0.05,ER=0.25,T=690℃条件下,获得生物质气的综合指标最佳。对水稻、小麦秸秆等生物质气化炉设计和运行具有指导意义。     

生物质冷态压缩特性曲线分析

在不同含水率、不同压缩速度条件下,对6种不同的生物质原料进行了冷态压缩成型试验,并绘制出生物质成型压力一密度关系曲线.发现同一种生物质在含水率不同时的压力一密度曲线各不相同,但有一共同交点.在该交点前后水分对密度的影响相反.压缩速度对成型密度影响较大,在相同条件下,压缩速度越大,生物质成型密度越小.     

生物质与煤矸石混合燃烧特性分析

文章利用TG-DTA热重分析仪,对玉米秸秆、向日葵花盘和煤矸石进行混合燃烧试验,研究了混合试样的燃烧特性。结果表明:向日葵花盘较玉米秸秆更易燃烧,燃烧过程更为剧烈、发热量更高,燃烧特性更好,而玉米秸秆燃烧过程较为稳定;两种生物质与煤矸石混合燃烧过程中,向日葵花盘与煤矸石表现出的协同作用更明显;不同含量的向日葵花盘与煤矸石燃烧过程中,随着向日葵花盘含量的增加,着火温度呈现先升高后降低的趋势,最大失重温度呈现先降低后升高的趋势,最大失重率和总的失重率均增大;300℃之前混合试样的转化率相差不大,300～600℃时向日葵花盘含量越高转化率越大,600℃之后向日葵花盘含量越少转化率增加速度越快。     

生物质焦及其特性

生物质焦是生物质热解的固体产物.文章综述了生物质焦的产生机理,热解反应条件及生物质的种类、颗粒大小、灰分含量、无机物含量等原料特性对生物质焦产量的影响规律,介绍了生物质焦的物理吸附特性,燃烧、气化的化学特性以及生物质焦的应用,其目的是为今后生物质焦的研究提供参考依据.     

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。     

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.     

刮板式生物质粉喂料机的喂料特性分析

以刮板式生物质粉喂料机为研究对象,通过实验研究与数值拟合的方法,对该装置的喂料特性进行分析。研究结果表明:在刮板转速低于37r/min时,实测喂料速率比理论值略小,在37~55r/min区间内,实测喂料速率比理论值略大,进一步增加转速到55r/min以上时,喂料速率增加趋于缓慢,低于且逐渐远离理论值。相同工况状态下,物料粒径越小,喂料速率越大,且料筒内原始料位越高,喂料速率越高。     

生物质气化发电机组中内燃机的运行特性分析

根据生物质气化发电系统中燃气发电机组的试验测试结果,分析了内燃式燃气发电机的运行特性。结果表明,低热值生物质气化产出气能够满足内燃式燃气发电机的运行要求,只是在能够实现的最大输出功率方面受到限制;生物质气化发电系统的尾气排放能够满足环保的要求;内燃式发电机与生物质气化机组间具有良好的匹配性。     

生物质固定床热解特性的试验研究与分析

对稻杆、稻壳、木屑在固定床热解反应器内的热解特性进行研究,考察热解反应温度和生物质种类对热解特性的影响,分析了热解产物的性质。结果表明,三种原料热解气的热值在１２０００￣１５０００ｋＪ／Ｎｍ＾３之间,可满足民用煤气的热值要求;产气率一般为０．２５￣０．４５Ｎｍ＾３／ｋｇ,其中稻壳的产气率最低;温度对热解产气率、生物油产率的影响很大,对热解气组份、热值、气流率及半焦产率影响也较显著;生物油的特性数据     

MW级生物质气化发电站运行特性分析

结合浙江省长兴市某大米加工厂800kW稻壳气化发电系统测试结果,对MW级生物质气化发电站的运行特性进行了详细分析,重点考察了气化温度、当量比和负荷对生物质流化床气化特性的影响,并对系统存在的问题进行了讨论。气化炉轴向温度分布表明:床内存在流化不充分现象;密相区温度与当量比和负荷(加料速率)变化密切相关(负荷不变,床温随当量比增加近似线性升高;当量比相同,较高负荷对应较低的床温)。燃气热值随气化温度升高而降低,负荷变化对其影响不大。当气化温度保持在700~800℃之间时,燃气热值基本稳定在5453~6407kJ/Nm3。原料水分对气化炉的运行也有重要影响:当原料水份低于15%,水分含量增加,有助于提高运行气化当量比,提高燃气品质和产气率;然而原料水分含量超过15%,气化炉温度将很难控制。