生物质与煤混燃燃烧特性研究进展

基于能源与环境的双重压力,以及生物质与煤单独燃用存在的问题,生物质与煤混燃已成为一种发展趋势,但其利用方面还面临着许多困难。因此,研究混合燃料燃烧过程中的燃烧特性及污染物规律,对于生物质与煤混燃技术的利用具有重要的意义。本文重点介绍了近年来国内外在生物质与煤混燃燃烧特性,及污染物排放的方面研究现状,并提出了研究过程中存在的问题,以期为后续的研究工作提供有价值的参考。     

生物质与煤混燃研究分析

通过对生物质与煤混燃的研究方法、优势、燃烧特性以及研究结论的介绍,阐明充分开发生物质资源,进行生物质与煤共燃的研究对解决我国能源问题具有现实意义.     

生物质与煤混合燃烧成灰特性研究进展

基于能源与环境的双重压力以及生物质与煤单独燃用存在的问题,生物质与煤混燃已成为一种发展趋势.生物质与煤混燃存在的结渣积灰等问题制约着混燃技术的推广利用,因此研究生物质与煤混合燃烧的成灰特性具有现实意义.文章详细介绍了生物质与煤混合燃烧成灰特性的影响因素和分析方法,认为温度是影响生物质与煤混合燃烧成灰特性的主要因素;生物质与煤的混合比例对灰渣成分有一定影响,但二者间不存在明显的线性关系.燃料中的碱金属、氯、硫是引起结渣积灰的主要物质.由于生物质与煤的成灰特性相近,只是灰渣成分的含量差异较大,因此可以利用已有的煤结渣特性研究成果,分析混燃的成灰特性,但须要考虑生物质灰分的特征.     

生物质与煤混烧灰的熔融性实验研究

为解决生物质与煤混燃存在的结渣积灰问题.以稻秸秆、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,利用HR-3C灰熔融性测定仪研究了生物质与煤混合燃烧的熔融特性.研究表明:生物质燃料中碱金属含量比煤中的含量要高,提高生物质的掺入比总体上会使灰熔融温度降低;此外,对于二氧化硅含量不同的生物质燃料其灰熔融性有所差...     

生物质与煤掺烧燃烧特性的实验研究

利用热重分析仪,在不同条件下,对单一生物质、煤及其混合物的燃烧特性进行分析,研究了木屑、稻壳、稻草及耒阳白沙煤的着火温度、燃烧最大速率温度和燃烬温度等燃烧特性参数。实验结果表明,生物质的着火温度比白沙煤低,生物质在燃烧过程中有两个明显的失重阶段,而煤只有一个明显的失重阶段。通过掺烧可以使生物质与煤的混合物着火温度降低,着火时间缩短,延长了整个燃烧的温度区间,使煤能更好地燃尽,使燃料的燃烧特性得到了优化。随着生物质掺混比例的提高,掺混样品着火点温度降低得更加明显;且生物质颗粒尺寸由R90变为R200时,同样的掺混比例下,尺寸R200的掺混样品着火温度更低。     

生物质与煤的可持续性共燃

生物质是一种引人注意的在通用锅炉中补充煤燃烧的可再生燃料.煤与高达20%生物质混合在一起可成功地共燃.广泛应用煤与生物质共燃后表明有下列三个优点:(1)增加锅炉效率;(2)减少煤成本;(3)减少Nox和C02排放量.It共燃生物质可直接减少lt以上矿物COZ排放量.木材生物质不含硫.因此减少502排放量与替代的煤数量成正比.生物质含有大量碱、碱土元素和氛,它们与煤中衍生的其它气体成分如硫化合物混合在燃煤锅炉中形成不同阵列蒸汽和细粒沉积物.生物质与煤的可持续性共燃@邵本逑     

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。     

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。     

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.     

煤与生物质混合燃烧过程中碱土金属对SO_2析出特性影响的研究

通过酸洗和加入添加剂的方法调整生物质与煤中碱土金属的含量,通过快速智能定硫仪测定不同含量的碱土金属对硫析出的影响后,利用热重分析仪(TG)及色谱质谱联用仪(GC/MS)研究了煤与生物质混合燃烧过程中碱土金属对硫迁移的影响规律.研究结果表明:典型碱土金属Ca和Mg对煤与生物质混合燃烧速率以及SO2的析出特性都有不同程度的影响,其中Ca在整个燃烧过程中表现出很强的固硫作用,而Mg的固硫作用主要表现在低温阶段.     

A critical review of ash slagging mechanisms and viscosity measurement for low-rank coal and bio-slags

Gasification or combustion of coal and biomass is the most important form of power generation today. However, the use of coal/biomass at high temperatures has an inherent problem related to the ash generated. The formation of ash leads to a problematic phenomenon called slagging. Slagging is the accumulation of molten ash on the walls of the furnace, gasifier, or boiler and is detrimental as it reduces the heat transfer rate, and the combustion/gasification rate of unburnt carbon, causes mechanical failure, high-temperature corrosion and on occasions, superheater explosions. To improve the gasifier/combustor facility, it is very important to understand the key ash properties, slag characteristics, viscosity and critical viscosity temperature. This paper reviews the content, compositions, and melting characteristics of ashes in differently ranked coal and biomass, and discusses the formation mechanism, characteristics, and structure of slag. In particular, this paper focuses on low-rank coal and biomass that have been receiving increased attention recently. Besides, it reviews the available methodologies and formulae for slag viscosity measurement/prediction and summarizes the current limitations and potential applications. Moreover, it discusses the slagging behavior of different ranks of coal and biomass by examining the applicability of the current viscosity measurement methods to these fuels, and the viscosity prediction models and factors that affect the slag viscosity. This review shows that the existing viscosity models and slagging indices can only satisfactorily predict the viscosity and slagging propensity of high-rank coals but cannot predict the slagging propensity and slag viscosity of low-rank coal, and especially biomass ashes, even if they are limited to a particular composition only. Thus, there is a critical need for the development of an index, or a model or even a measurement method, which can predict/measure the slagging propensity and slag viscosity correctly for all low-rank coal and biomass ashes.     

生物质与煤混燃灰熔融结渣特性的实验研究

通过对生物质燃料（锯末、玉米秸和麦秸）与煤混燃灰化学成分和熔融温度的测定,利用灰分的碱酸比B／A、硅比G、硅铝比S／A、积灰沾污特性指数Hw、磨损特性指数日。等判别指数对生物质纯燃、与煤混燃时的结渣、积灰和磨损特性进行了研究和分析。结果表明,生物质灰都具有结渣倾向,麦秸灰具有严重的积灰倾向,玉米秸灰和锯末灰有易积灰倾向。生物质灰的磨损倾向都较轻微。随着生物质与煤混燃比例的增加,结渣有加重趋势。灰中酸性氧化物和碱性氧化物的含量会直接影响灰的熔融温度。     

煤粉掺烧干化污泥的燃烧特性及能效分析

针对某电厂420 t/h四角切圆煤粉炉进行掺烧污泥的改造,根据煤与污泥掺混后在煤粉炉上的着火、稳燃、结渣等特性分析了煤粉炉掺烧干化污泥的可行性,并利用火用平衡分析方法对煤粉炉掺混不同比例、不同含水率污泥时锅炉效率及各受热面火用损情况进行了分析。结果表明,当污泥掺混比例小于1∶4时,泥煤混合燃烧特性与煤相似,且火用效率略大;污泥掺混大于该比例后,其灰熔点下降明显,有明显结渣倾向,且排烟损失显著增加。以上研究结果可为电厂掺烧干化污泥的可行性提供了必要的实验和理论依据。     

褐煤及其混煤燃烧、结渣特性的实验研究

在１个容量为６４０ＭＪ／ｈ、配有独立制粉系统和烟气在线分析系统的热态试验台上, ３种褐煤进行了试验,试验结果表明：混煤中的单一煤种在混煤燃烧过程中基本保持各自特性,混煤的结渣特性与各自煤种的结渣特性有很大的不同。     

生物质燃烧过程中结焦、积灰及腐蚀形成机理及其制剂开发研究进展

大力发展生活垃圾及农林废弃物等生物质直接燃烧发电和煤炭掺烧生物质燃烧发电对缓解我国能源安全问题和实现“双碳”战略目标具有重要意义。然而生活垃圾和农林废弃物中较高含量的碱/碱土金属、硫、氯和硅等元素在高温燃烧过程中会发生复杂交互反应,导致锅炉结焦、积灰和腐蚀等一系列问题,严重影响锅炉的安全稳定运行。通过系统分析生活垃圾和农林废弃物等固体燃料燃烧过程中可能的结焦、积灰和腐蚀形成机理,探讨了原料灰分组成和结焦、积灰、腐蚀形成的关联关系和预测方法,在此基础上比较了不同类型结焦、积灰和腐蚀抑制剂的作用机制及其施加效果,并对未来高效抑制剂的开发进行了展望。     

生物质燃料在燃煤锅炉上直接燃烧的试验研究

在1台燃煤锅炉上进行了生物质燃料燃烧试验和与燃煤的对比试验。结果显示,燃煤锅炉须经改造才能适应生物质燃料。生物质燃料与燃煤比较,不论燃料性质、燃烧现象、结焦特性、对炉膛的要求等方面都不同。生物质燃料燃烧时出现了不低于1 300℃高温区域和较高的NOx排放,与文献报道差别较大。     

生物质和煤混合燃烧实验

生物质与煤混合燃烧是一种综合利用生物质能和煤炭资源并同时降低污染排放的新型燃烧方式。本文在STA409C型热综合分析仪上对一种煤样和两种生物质样以及它们不同的比例所得的混俣试样进行燃烧特性分析。结果表明，在煤中加入生物质后，着火燃烧提前，同时可以获得更好的燃尽特性。生物质和煤混合后，发热量增加，提高了生物质的利用价值。     

煤粉与生物质混燃的低温着火特性

利用自制的管式炉恒温热重测量实验台研究了掺混比、温度、煤种以及生物质种类等因素对煤粉与生物质混燃时低温着火特性的影响,并对煤粉与生物质混燃时的低温着火活化能进行了计算.结果表明:随着掺混比的增大,混合物的燃烧速率加快且燃尽程度提高;温度升高能改善煤粉与生物质混合物的燃烧特性;掺混生物质对难燃煤的着火特性影响比对易燃煤更明显;对于某一煤种,掺混水分和挥发分含量高的生物质,燃烧初期的失重速率加快;掺混灰分含量越多的生物质,在燃烧后期对煤粉的促燃作用越差;燃烧反应活化能随着生物质掺混比和温度区间的增大而减小.