生物质与煤的混烧特性及其对可吸入颗粒物排放的影响

在沉降炉上进行生物质与煤的混烧试验，分析研究生物质与煤混烧对可吸入颗粒物(PM10)的粒径分布、排放特性及其形貌的影响。试验结果表明：4种燃料混烧的PM10排放仍为相似的双峰分布；混烧时燃烧过程明显分为脱挥发分和焦炭燃烧2个阶段；LPSA煤与锯末混烧时排放的PM10浓度最低，并且当氧气含量增加时，PM1.0(粒径最大不超过1.0mm的颗粒物)变化幅度较小，而PM1.0+(粒径位于1.0~10mm之间的颗粒物)则有较大程度的增长；对于同一种煤与生物质混烧时，PM10的形貌有相似之处。在0.1mm处LPSA煤与生物质混烧形成的细微颗粒物大多呈柱状，而PDSB煤与生物质则大多呈碎片块状；并且在4.3mm处除了各自原有的柱状或碎片状结构外，还出现了部分光滑圆球体颗粒结构。     

生物质和高硫劣质煤混烧灰熔融特性研究

对生物质和煤混烧特性的研究受到国内外学者的广泛重视。对生物质与高硫劣质煤混烧灰的熔融特性进行研究,测量了灰熔点,并利用热重一差示扫描量热（thermo．gravimetry—differentialscanningcalorimetry,TG—DSC）方法对灰的熔融过程进行研究。实验结果表明,混烧生物质能降低灰熔点,生物质混烧比例越高,灰熔点下降幅度越大。由于生物质中灰分含量远小于高硫劣质煤,混烧灰的灰熔点温度主要受煤灰的影响。由于灰的组成成分及其含量的差异,煤灰、生物质灰在实验温度范围,TG—DSC曲线有较大差异。在低混烧比时,混烧灰的TG—DSC曲线基本体现煤灰的熔融特性。随着混烧比例的提高,TG—DSC曲线上生物质的影响变得明显。     

生物质与煤混烧灰湍流团聚相互作用的模拟研究

研究生物质与煤混烧灰的湍流团聚相互作用对于生物质混烧发电锅炉电除尘器入口前构建湍流聚并器具有十分重要的指导意义。针对生物质燃料玉米秸与无烟煤不同掺混比例的混烧灰,基于Fluent软件,利用颗粒群平衡模型(PBM),通过自定义函数(UDF)功能导入湍流团聚核函数,分析不同生物质掺比下混烧灰样细颗粒的湍流团聚效果。研究结果表明,湍流团聚对于微米级颗粒效果较亚微米级颗粒效果显著,湍流团聚效率随着粒径的增大而增大。同时,在不同生物质与煤混烧比下,当流场流速为1.5 m/s,生物质掺混比例越高,湍流团聚效果越佳。因此,对于燃煤锅炉掺杂生物质混烧可提高灰样的湍流团聚效率,在电除尘器入口前构建湍流聚并器是可行的。     

1000 MW超超临界机组锅炉生物质与煤粉混烧数值模拟研究

针对大型燃煤电站锅炉的生物质和煤粉混烧可行性研究欠缺的问题,利用CFD软件平台,以某电厂1 000 MW超超临界四角切圆塔式煤粉锅炉作为研究对象,计算分析了不同煤粉和生物质混烧热量比对炉膛内温度场和组分浓度场的影响。计算结果表明,炉膛整体输入热量接近相同的情况下,混燃生物质后炉内温度场无明显变化;掺烧生物质后,出口处飞灰可燃物含量比单一煤粉燃烧时要低;随着生物质混烧比的增加,落入炉膛冷灰斗的渣量增加。研究结果为大型锅炉实际混烧生物质提供了理论基础。     

基于能值理论的生物质混煤发电系统评价

生物质混煤燃烧系统评价通常只采用效率、经济性、环境影响等单一指标。为反映其综合性能,基于能值理论,提出采用能值产出率、环境负载率、能值可持续指标和能值转换率等4指标,对不同容量生物质混煤发电系统进行综合性评价。结果表明:混烧生物质后的系统能值产出率基本不变;环境负载率均大大降低;可持续发展指标均从未加生物质之前的小于1到大于1;能值转换率均有所增加,但均远低于单纯生物质直燃发电系统。研究指出,混烧生物质前后系统的各项能值指标与机组容量关系不大;混烧生物质后,系统均从高环境负荷系统变为中等环境负荷系统,从不可持续性系统变为可持续性系统。     

准东煤与稻壳混烧中颗粒物的生成特性

煤与生物质混烧是一种减少发电过程中污染物及温室气体排放的有效手段,随着雾霾问题的日益突出,在此过程中特别需要关注其颗粒物的排放问题。在沉降炉中开展了一种典型准东煤与稻壳混烧过程中颗粒物的生成特性研究。实验温度为1300℃,稻壳与准东煤的混配比例分别为7.5%、12.5%和20%。燃烧生成的颗粒物被低压撞击器(LPI)收集,其成分使用SEM-EDS进行测定。实验结果表明,准东煤燃烧时亚微米颗粒物(PM_1)的主要成分是Na、Mg、Ca、Fe、S,PM_(1-10)主要成分是Ca,而稻壳的PM_1主要成分是K、Cl、P,PM_(1-10)的主要成分是Si。在稻壳比例为12.5%和20%时,混烧减少了单位灰质量的PM_1生成量,原因在于2种燃料中的矿物质与燃烧过程中释放的易气化元素(Na,Mg,K)有交互作用。混烧时单位灰质量的超微米颗粒物(PM_(1-10))的生成量与2种燃料单独燃烧生成的PM_(1-10)的线性加和相当,且随着稻壳比例的增加而减少。     

生物质与煤混烧特性的数值模拟研究

针对生物质与煤混烧影响锅炉经济燃烧特性现象,笔者采用处理软件Gambit建立锅炉流场空间网格物理模型,利用Fluent模拟混烧过程并对其数学模型进行求解,模拟混烧过程,并根据长春某电厂生物质混烧参数,计算分析了不同混烧比时的锅炉炉内流场与温度场变化,得出了不同混烧比例下炉内燃烧流场、温度的变化规律.计算结果表明,随着生物质与煤混烧比例的提高,炉内流场动力特性无明显变化,但炉内燃烧温度下降比较明显.     

生物质与煤流化床混烧的NOx排放规律研究

研究了生物质与煤流化床混烧的NOx排放规律。实验结果表明:采用生物质与煤混烧的方法可以有效地降低流化床燃烧煤中的NOx的排放。     

生物质与塑料类垃圾混烧过程的重金属迁移特性

为了研究生物质与塑料类垃圾混烧对失重率和重金属Pb,Cu,Zn迁移特性的影响,利用管式炉和原子吸收分光光度计对木、纸、橡胶、再生PE、再生PP、再生PS和再生PVC 7种组分进行燃烧试验。结果表明:1)生物质与塑料类垃圾混烧会不同程度地降低样品失重率,纸比木降幅更明显;2)单样燃烧时,900℃下Pb的挥发率可达85%以上,1 000℃下4种塑料中Cu的挥发率可达85%以上,高温阶段Zn的挥发率明显上升;3)纸与除PVC外的塑料混烧可以使Pb固定在底灰中;4)木、纸分别与PVC和橡胶混烧,可以使Cu固定在底灰中;5)木与除橡胶外的塑料混烧、纸与PS混烧,均可使Zn固定在底灰中。     

国内生物质发电技术方案对比分析

提出4种不同生物质发电技术方案和4种炉前给料系统方案,并进行比较分析。结果表明:生物质直燃混烧技术成熟且投资最少,炉前料仓+二级给料的方案不易堵料,燃料适应性强,异磨同燃烧器混烧方案对原有燃烧系统影响小,混烧协同作用强,适用于大规模发电系统。     

循环流化床锅炉掺烧生物质前景研究

我国是世界上生物质资源较为丰富的国家,同时又是循环流化床锅炉装机数量与装机总容量最多的国家。循环流化床锅炉掺烧生物质对于整个社会的节能减排、提高农民收入有着重要意义。循环流化床锅炉掺烧生物质在技术上完全可行,不仅锅炉不需作大的改动,而且掺烧有助于提高锅炉效率。在目前没有有力政策支持的情况下,如果将生物质掺烧与CDM项目联系起来,有利于推动此项工作的顺利开展。     

烟煤/生物质混燃特性实验研究

利用热重分析法,对烟煤/生物质混燃动力学进行了实验研究.进行了不同掺混比、不同温度、不同生物质等因素的探讨.结果表明,在恒温条件下煤粉与生物质混燃不存在阶段性.生物质对煤粉有促进燃烧和燃烬的作用,随着掺混比的加大,燃烧越剧烈,越易燃烬;温度的增加有利于燃烧的进行,温度越高,燃烧强度越大;不同生物质对煤粉的促进作用不同,挥发分含量高且灰分含量低的生物质促进煤粉燃烧作用更明显.     

富氧气氛下生物质/煤恒温混燃NO释放特性

To clear the NO release law under the interaction of oxygen-enriched combustion and biomass/coal co-combustion, this paper studied the NO release characteristics during biomass/coal co-combustion process in oxygen-enriched atmosphere, and discussed the influence law of atmosphere, temperature, biomass blending ratio, coal type and biomass type on NO release characteristics, with using homemade iso-thermal TGA and pollutants synchronous measurement system. The results show that two peaks and conversion of NO in oxygen-enriched atmosphere are less than that in air atmosphere when Yangquan coal blending 20% corn cob at 21% oxygen concentration. As oxygen concentration increasing, the NO release rate curve is changed from two peaks to one peak, and the NO conversion of samples increases. As the biomass blending ratio increasing, the NO conversion shows a decreasing tendency. The NO conversion of samples increases with the temperature rising. The NO conversion decreases when coal blending corn cob;and the NO conversion decreases when Yangquan coal blending biomass.     

玉米秸秆与煤掺烧对循环流化床锅炉性能的影响

在75t/h工业循环流化床锅炉上进行了玉米秸秆与煤的掺烧试验,测试了掺烧比例为0%、10%、15%、20%、25%等5种工况下的锅炉运行性能。结果表明,当掺烧比不大于25%时,锅炉能够安全、稳定地运行,掺烧比对床存量、物料循环量的影响不大,没有出现床层超温和炉膛结渣现象;秸秆的掺入一方面使入炉灰量有所减少,另一方面提高了煤的燃尽程度,使机械不完全燃烧热损失有所降低;随着掺烧比的增大,锅炉排渣量随之减小,锅炉热效率随之升高。     

燃煤/秸秆成型燃料层燃混烧试验研究

以一台额定热负荷为7 MW的燃煤链条锅炉为试验对象,系统研究了燃煤/秸秆成型燃料层燃混烧过程。热重热流分析结果显示,燃煤/秸秆成型燃料层燃混烧可显著降低灰渣和飞灰的含碳量,从而使固体不完全燃烧热损失降低、锅炉热效率提高。炉排上混合燃料的特殊分布形式一方面改善了燃煤的着火特性,另一方面降低了通风阻力、提高了氧气在燃料层内的渗透能力;同时,有效抑制了受热面结渣和尾部烟道飞灰沉积现象。掺混比例对炉膛温度以及CO、NOx和SO2的生成量具有一定的影响,随着掺混比例的增大,炉膛温度、NOx和SO2生成量均有所降低,但CO排放有所提高。在组织燃煤/秸秆成型燃料层燃混烧时,应控制燃料层厚度在115~120mm左右,炉排转速在550r/min以下,掺混比例以23%~25%为宜,并应强化挥发分燃烧区域的气流扰动。研究成果为农业废弃物能源化利用开辟了一条新途径。     

生物质混煤燃烧过程中的腐蚀作用及其影响因素探析

生物质中较高的碱金属及氯元素含量,使其在与煤混燃过程中引起了过热器管壁的严重腐蚀.综合分析了生物质混煤燃烧过程中的腐蚀作用类型,考查了腐蚀的各种影响因素,并对炉内温度、燃料成分、炉内气氛、金属材质等因素进行了探讨.     

生物质与煤混合燃烧过程中灰沉积特性的研究

在生物质与煤混合燃烧过程中,生物质中的碱金属和Cl是引起锅炉受热面严重灰沉积的根本原因。通过对灰沉积过程和沉积机理的综合分析,表明碱金属和Cl的析出对灰沉积过程起主要作用;在混燃过程中,不同燃料的灰分之间会发生反应:析出的碱金属氯化物会被SO2硫酸盐化,或与煤中的矿物质发生反应生成高熔点的碱金属硅铝酸盐,从而在一定程度上抑制了锅炉表面的灰沉积。同时探讨了混燃过程中灰沉积特性的影响因素,认为燃料特性、混合比例和燃烧温度对灰沉积特性影响显著。     

煤粉/生物质恒温混燃NO排放的协同特性

为探讨煤粉/生物质恒温混燃NO排放的协同特性,利用管式炉实验系统对煤粉/生物质恒温混燃进行实验,探讨了掺混比、温度及煤种等因素对其影响规律.研究表明,随着生物质掺混比的增加,燃烧初期的NO析出加快,NO排放曲线呈现的拐点前移,最终NO析出率降低,煤粉与生物质NO排放的协同作用增强;温度的升高总是有助于NO的生成.随着温度的升高,煤粉与生物质NO排放的相互作用逐渐减弱;掺混生物质,能够抑制挥发分含量高的煤种NO排放,对低挥发分含量煤种的NO排放表现出促进作用.