煤/生物质恒温混燃的协同特性

为探讨煤/生物质恒温混燃的协同特性,利用自制实验系统对煤/生物质恒温混燃进行实验,探讨了掺混比、温度及煤种等对煤/生物质恒温混燃协同特性的影响规律。研究表明:在煤/生物质恒温混燃初期,煤粉燃烧受到一定的抑制作用,生物质掺混比加大或温度升高均能缩短抑制作用时间。此外,挥发分含量高的煤种受到的抑制作用较大;在混燃后期,掺混生物质对煤粉的燃烧与燃尽存在促进作用,生物质掺混比增大,促进作用加强,燃尽时刻提前程度增大。温度升高,促进作用减弱,燃尽时刻提前程度减小。此外,难燃的煤种受掺混生物质的促进燃烧和燃尽作用较明显。     

基于富氧条件的生物质颗粒燃烧特性实验研究

富氧燃烧是解决生物质能源直接燃烧温度低问题的重要方法.文章采用热重分析法分别对玉米、棉秆以及木屑进行燃烧特性试验,通过分析不同氧气浓度下三种秸秆的TG-DTG曲线,研究富氧条件对三种典型生物质颗粒燃料燃烧特性指数的影响.结果表明:富氧条件下三种生物质颗粒燃料燃尽温度区间比空气中减少近100℃,挥发分最大析出速率是空气中的2 ～2.75倍;富氧条件下,燃料的燃烧特性指数迅速上升,且玉米杆的上升幅度最大,表明富氧对玉米杆促进作用最强.     

1000 MW超超临界燃煤锅炉高比例掺混生物质对炉内传热特性的影响

燃煤耦合生物质发电是一种能够提高生物质利用率，减少火力发电厂碳排放量的有效途径。为探究东北地区产量丰富的玉米秸秆与京西无烟煤、西山贫煤、龙凤洗中煤、神华煤、义马烟煤、丰广褐煤等六种煤种在不同的掺混比例下对炉膛传热特性的影响，本研究建立了生物质掺混燃煤对炉膛传热特性影响的数学模型，并验证了其可靠性。并以某电厂1 000 MW超超临界压力锅炉为研究对象，对锅炉的传热特性进行了分析计算，研究了六种燃煤与玉米秸秆在不同的掺混比例下对炉膛烟气量、炉膛出口烟温、水冷壁传热热流、炉内火焰黑度、水冷壁平均热负荷、炉膛火焰平均温度以及理论燃烧温度的影响。研究结果表明：京西无烟煤与玉米秸秆构成的混合燃料具有最高的理论燃烧温度。受掺混后混合燃料热值的影响，随着掺混比例的增大，六种混合燃料的烟气量、水冷壁传热热流、水冷壁平均热负荷、炉膛火焰平均温度均呈现下降趋势。所做工作对于燃煤机组高比例掺混生物质耦合燃烧发电提供了理论依据。     

生物质型煤燃烧特性

以无烟煤、玉米秸秆和黄土为原料,研究了玉米秸秆含量为5%~35%的生物质型煤在不同试验条件下的燃烧特性。通过热重试验获取了温度与质量间的关系,找出了各阶段燃烧特征温度和挥发分最大失重速率,计算了燃烧全过程温度范围,燃烬率和失重速率所占面积。通过与传统型煤的试验结果比较,生物质型煤燃烧特性好,挥发分初始析出温度降低了50℃,到最后燃烧基本结束温度降低了186℃,燃烬率提高了10%。     

生物质与煤共燃温度场的数值模拟

以内蒙某电厂600 MW四角切圆煤粉炉为例,利用流体动力学软件"Fluent"对生物质在各掺混比下与煤的共燃进行了数值模拟,得出不同混燃比例对炉内流场,温度场的影响。计算结果表明,混燃生物质后炉内流场无明显变化,炉膛温度下降,且随着混燃比例的提高,炉膛温度降低。     

成灰温度对生物质与煤混烧中灰熔融性的影响

燃料的灰熔融性对受热面的结渣起着关键作用.生物质与煤的灰熔融性测定借用煤的测定标准,难以真实评判灰的熔融特性.在不同成灰温度下,利用HR-3C灰熔融性测定仪,以稻秆、白杨木屑、稻壳和煤在不同配比下混合燃烧的灰分作为研究对象,研究了成灰温度对生物质与煤混合燃烧的熔融特性.研究表明：不同的成灰温度对生物质与煤混合燃料的灰熔融性特征参数有着明显的影响,根据生物质中无机元素的特性和实际锅炉燃烧情况,对生物质与煤混燃成灰方法,借用ASTM E1755-01规定的低温成灰标准更能够准确反应其灰的熔融性.     

成灰温度对生物质与煤混烧中灰熔融性的影响

燃料的灰熔融性对受热面的结渣起着关键作用.生物质与煤的灰熔融性测定借用煤的测定标准,难以真实评判灰的熔融特性.在不同成灰温度下,利用HR-3C灰熔融性测定仪,以稻秆、白杨木屑、稻壳和煤在不同配比下混合燃烧的灰分作为研究对象,研究了成灰温度对生物质与煤混合燃烧的熔融特性.研究表明:不同的成灰温度对生物质与煤混合燃料的灰熔融性特征参数有着明显的影响,根据生物质中无机元素的特性和实际锅炉燃烧情况,对生物质与煤混燃成灰方法,借用ASTM E1755-01规定的低温成灰标准更能够准确反应其灰的熔融性.     

某重型燃机燃烧室热态流场数值模拟

为了更好地了解燃机燃烧室中燃烧过程的细节以及流场特性,以重型燃机为研究对象,建立燃烧室的三维模型,采用单步化学反应机理对该燃机燃烧室热态流场进行数值模拟。结果表明:燃烧室轴向中心截面的最高温度和最大速度约为2 500 K和120 m/s;燃烧室的速度场、温度场、反应物、生成物分布能较好地反映出该燃机燃烧室的实际情况,计算得到的出口温度分布与理论值近似,为同类燃机燃烧室的数值模拟研究提供了参考价值。     

空气量对秸秆颗粒燃料燃烧影响的试验研究

为了研究空气量及分布对秸秆颗粒燃料燃烧的影响,以一个小型反烧单元体炉为试验装置,分别对玉米秸秆颗粒燃料和棉秆颗粒燃料进行了不同空气量下的燃烧试验,并对点火时间、燃烧时间、燃烧过程及燃烧后的结渣现象上的差异进行理论分析.试验结果表明,相同质量的玉米秸秆颗粒燃料比棉秆颗粒燃料易点燃,燃烧温度高,但燃烧时间短;而棉秆颗粒燃料则比玉米秸秆颗粒燃料不易结渣,但合理控制空气量后也可以使玉米秸秆颗粒燃料不结渣.     

介质阻挡放电添加工业木屑对NO转化效率的研究

主要探究同轴圆筒式介质阻挡放电反应器的电源参数以及在其内部添加生物质对烟气中NO转化效率的影响。分析了电源参数以及不同种类生物质（工业木屑、农作物秸秆）的填充对NO转化效率的影响。结果表明：该系统最适脱除频率为9.1 kHz；各种生物质中NO转化效率最高的是工业木屑，其他3种生物质的脱除效率也都优于无填充。对不同种类生物质分别进行了酸碱改性处理，并进行了电镜扫描（SEM）分析，结果表明：工业木屑的最佳酸碱改性条件是1%的HCl溶液、4%的NaOH溶液，玉米秸秆的最佳酸碱改性条件是4%HCl溶液、2%NaOH溶液，水稻秸秆的最佳酸碱改性条件是3%HCl溶液、8%NaOH溶液，小麦秸秆的最佳酸碱改性条件是4%HCl溶液、2%NaOH溶液。     

生物质气与煤混合燃烧污染物排放特性研究

为了减少污染物的排放,分析生物质气与煤混合燃烧对燃烧产物的影响,基于Aspen Plus软件搭建生物质气和煤混合燃烧模型,对混合燃烧生成的污染排放物进行模拟计算.随着空燃比的变化,生物质气的成分和低位热值发生改变;将气化效率最高时的生物质气和煤掺烧,研究燃烧温度和生物质掺混比例对NOx和SOx污染物排放的影响.结果表明:生物质气的低位热值随空燃比的增加而降低;随着燃烧温度的升高,NOx和SO2排放量逐渐增加,而SO3的排放量逐渐减少;随着生物质气掺烧比例的增加,NOx和SOx的排放量逐渐降低.     

烟气再循环对生物质炉排炉燃烧影响的数值模拟

针对生物质锅炉实际运行过程中常出现水冷壁腐蚀严重、屏式过热器积灰多和NO_x排放量高等问题,以一台某电厂额定蒸发量为130 t/h的生物质往复式水冷炉排炉为研究对象,提出二次风掺混再循环烟气燃烧的方法,采用计算流体力学（CFD）数值模拟技术对炉内燃烧过程进行热态模拟,旨在为锅炉的实际运行操作提供理论指导. 计算结果表明,采用烟气再循环可以增强炉膛上部气流扰动,改善炉内温度分布的均匀性,提高燃尽率,同时降低屏区火焰温度,减轻大屏积灰结渣风险;后墙下二次风掺混再循环烟气后,主燃区形成还原性气氛,温度下降,有效抑制热力型NO_x的生成.后墙下二次风掺混30%再循环烟气的工况炉内气流均匀饱满,高温烟气分布从炉膛深度中心向前、后墙两侧稳定下降,NO_x排放质量浓度相对于无再循环烟气时减少了32.1%.     

电站锅炉燃用高碱煤对燃烧特性影响研究

以某1 000MW超临界塔式电站锅炉为研究对象,采用数值模拟的方法研究了锅炉燃用高碱煤对炉内燃烧特性和结渣特性的影响。使用CFD模拟软件对炉内燃烧过程进行了三维稳态燃烧模拟,并对掺烧不同比例准东煤后的炉内温度场和结焦率等指标进行了比较分析。结果表明,随着高碱煤掺混比例的提高,炉内温度水平逐渐下降,当掺混比例较高时,炉内温度水平已难以匹配正常燃烧的条件。更改煤粉平均粒径的模拟结果表明,粒径和掺混比例都与炉内结渣特性有着较强的关联,这是由不同掺混比例下粒径改变后对于碰壁情况与温度水平的两方面共同作用导致的。     

一种MILD燃烧器的NOx排放性能的关键影响因素分析

对一种基于富燃-引射-MILD燃烧方案的生物质气MILD燃烧器进行了实验研究.燃烧器热功率设置为100 kW,重点分析了一次生物质气比例和富燃室传热比例对NOx排放的影响.结果 表明,在各测试工况下,燃烧室温差均小于200℃,出口烟气NOx质量浓度为0.14-1.12 mg/m3;当一次生物质气比例为0.3～0.4时,...     

TGA-DTA-DSC联用对秸秆与煤混烧灰化行为的研究

运用TGA-DTA-DSC联合技术研究了生物质与煤不同掺混比例下的燃烧特性、灰热解特性。通过对热重分析仪运行进行四段式设置,实现了安全燃烧和灰热解的连续进行。实验结果表明,秸秆与煤掺混后燃烧特性得到改善,并且在低于20％掺煤比时表现出脱灰效应,而40％掺煤比的混烧则表现出增灰效应;灰的高温热解过程随掺混比的变化规律分为两类,低掺混比混烧灰中无机物间的耦合反应加剧了脱灰效应,而掺煤40％的混烧灰中耦合反应加剧了增灰效应。这些反应与灰中含氯组分／CaS0。／CaCO。的质量分数有关。低掺煤比对混烧电厂解决积灰具有明显的优势,可指导生物质与煤掺混燃烧灰化行为的研究和灰问题的解决。     

玉米秸秆颗粒燃料的热工特性

通过不同温度、不同压力下的成型实验,得到玉米秸秆颗粒燃料成型规律。热重实验结果提供了玉米颗粒燃料燃烧特性的重要信息。这些基础实验研究对秸秆颗粒燃料燃烧设备的工程设计具有理论及实用价值。以基础研究为依据,设计开发出玉米秸秆颗粒燃料气化燃烧锅炉。经过样机测试表明,此形式锅炉高效节能、洁净燃烧、大气排放指标优良,具有广阔的应用前景。     

基于热分析实验的多种生物质燃烧特性

采用热重-差热(TG-DTA)热分析技术,分别对稻壳、甘蔗渣、核桃壳、花生壳、秸秆和树枝等6种生物质粉末的燃烧特性进行了实验研究,重点研究其着火特性、燃烧特性、燃尽特性及综合燃烧特性.在规定条件下,实验得出了6种生物质的着火和燃尽温度,绘制了热重-微分热重-差示扫描量热法(TG - DTG - DSC)3种曲线图,并利用现有的计算方法得到各自的综合燃烧特性指数.通过对实验结果的详实分析,给出了6种生物质燃烧特性规律性的结论和应用建议.     

生物质与不同变质程度煤混合燃烧特性的研究

采用TG／DTG／DTA技术研究了不同变质程度煤(褐煤、烟煤和无烟煤)、生物质(小麦秸秆和玉米芯)以及煤和不同比例生物质的混合燃料的燃烧特性，升温速率为15c／min，温度范围为25～900℃，分析了燃烧特征参数如着火温度、燃烧速率最大时的温度、燃尽温度和最大燃烧速率以及燃烧特性指数．采用Freeman-carroll(FC)法计算了燃烧动力学参数．结果表明，生物质和煤相比具有较低的燃烧特征温度和较快的燃烧速率；在褐煤和烟煤中加入生物质后，燃烧特征温度降低，燃烧速率增大；无烟煤中加入生物质后，对其着火温度影响较小，燃尽温度降低；此外，加入生物质后煤的燃烧表观活化能降低，表观活化能E与指前因子A存在动力学补偿效应。     

导热油换热器预热煤粉气流的试验研究

提出在煤粉进入燃烧室之前对煤粉气流进行预热处理的新型工艺,减轻一次风对炉膛的冷却效应,加速煤粉燃烧. 设计采用导热油预热煤粉气流的带翅板管壳式换热器,搭建中试规模试验台,通过实验研究油温、油质量流量、风温、风速、煤风质量比对系统换热特性及试验台阻力特性的影响. 试验结果验证了该换热器采用导热油来预热一次风煤粉气流的技术可行性,提出的新型预热工艺具有环保节能的现实意义. 试验结果表明,当煤风质量比为0.15时,190 ℃的导热油可以将煤粉气流从58.4 ℃预热到113 ℃以上. 提出的预热工艺有利于改善煤粉气流的着火性能,促进煤粉锅炉的低负荷稳燃.     

采用生物质混燃的燃煤锅炉运行工况分析

为解决东北地区生物质混燃供热锅炉运行中存在的技术问题,以长春某供热公司10 t燃煤锅炉为研究对象,采用理论分析与对比试验相结合的研究方法,确定适合的燃料配比,并进行技术与经济性分析.研究结果表明：在秸秆与煤的混合比为1∶10时,生物质混燃供暖锅炉的经济性与技术性最佳.