稻壳燃烧特性研究

一、概述稻壳是一种可再生生物质资源。我国稻壳资源丰富,统计资料表明,1991年我国稻谷产量为19lMt,可获得稻壳约40Mt,折合为标煤约20Mt。典型稻壳的基本组分及其热值见表1。     

稻壳燃烧特性与动力学模型的研究

采用热重分析仪,在空气气氛下对稻壳的燃烧热失重状况进行了研究,并分析了四种升温速率（5,10,20,50℃／min）对燃烧特性指数的影响。利用Coats-Redfern模型,Freeman—Caroll模型和Flynn—Wall-Ozawa模型分别计算了稻壳燃烧的活化能及频率因子。实验表明：随着升温速率的升高,燃烧性能得到良好改善,但反应起始温度和终止温度由于受热滞后性影响,向高温区偏移使着火温度升高。模型计算结果表明：稻壳燃烧的表观活化能较低,升温速率对活化能的影响并不明显,Coats—Redfern模型、Freeman-Caroll模型可用于估算,Flynn—Wall—Ozawa模型可作为重要数据参考。     

稻壳循环流化床燃烧特性研究

在一座循环流化床燃烧试验装置上进行了稻壳的燃烧试验.通过热重分析得到稻壳的着火特性.试验发现:稻壳在流化床燃烧中,飞灰含碳量较高,燃烧效率低于预期值.试验得到了二次风率、空气过剩系数、床温和一次风量等对飞灰含碳量的影响规律.结果表明,在空气过剩系数保持不变的条件下,随着二次风率的增加,飞灰含碳量呈下降趋势;随着空气过剩系数的增加,飞灰含碳量先减小后增大,存在一最佳值,使得飞灰含碳量最小;随着床温的增加,飞灰含碳量逐渐减小;随着一次风量的增加,飞灰含碳量呈上升趋势.     

燃用稻壳流化床锅炉的燃烧特性研究

本文介绍了在热态流化床试验台上进行的燃用稻壳的试验结果。     

稻壳燃烧实验研究及综合动力学模型

本文采用热重法对稻壳进行了燃烧实验研究，探讨了升温速率、环境氧浓度和稻壳形态对稻壳燃烧过程的影响。本文同时提出了包括水份析出、挥发份析出和炭燃烧的综合动力学模型，通过计算机优化迭代得到了稻壳燃烧动力学参数，这对于稻壳燃烧（汽化）装置的设计以及开展燃烧过程数值计算具有实用意义。     

稻壳与石英砂及煤粒的流化与混合特性研究

在小型试验台上对稻壳流化床锅炉进行了研究,对稻壳、稻壳与砂、稻壳与砂及煤等多组份物流化特性与混合特性的关键技术作了介绍,得出了有实际指导意义的结论。为实际的稻壳流化床燃烧锅炉设计和运行提供了理论依据和指导经验。     

混燃的稻壳飞灰特性的试验研究

在某300MW机组煤粉锅炉上进行稻壳掺烧试验,对掺烧的稻壳灰的微观形貌、化学性质和孔隙结构等性质进行了试验分析。主要结论为:稻壳灰的物相以石英、鳞石英和方石英晶形为主,存在少量莫来石晶体。稻壳灰形状呈现大粒径的不规则片状灰粒,稻壳灰的凸面形成波状的熔融的状态伴有少量泡状孔隙,稻壳灰的凹面有丰富的孔隙结构。在常量元素分析结果中,稻壳灰中SiO2的含量高达97.42%,稻壳灰中的Al2O3、K2O、CaO含量低。稻壳灰的孔隙的平均孔径为9.704nm,注汞体积为0.1811cm3/g,样品的比表面积为74.6332m2/g,从共燃飞灰中分离出的稻壳灰可以作为多孔材料使用。     

燃用稻壳流化床锅炉的试验研究及35t／h锅炉的设计

介绍了在小型试验台上燃用稻壳流化床锅炉的关键技术，诸如稻壳，稻壳与砂，稻壳与砂及煤等多组份物料的流化特性与混合特性，并介绍了稻壳在流化床中的着火特性和燃烧特性，得到了一系列有指导意义的结论。在此基础上，完成了３５ｔ／ｈ稻壳流化床锅炉的设计，为稻壳流化床燃烧锅炉设计和运行提供了理论依据和实际经验。     

稻壳内混式循环流化床燃烧试验研究

在循环流化床燃烧试验台上对稻壳的燃烧特性进行了冷热态试验研究,冷态试验确定了稻壳与河砂按一定比例掺混后的临界流化风速与单一稻壳的流化风速基本一致,且稻壳流化范围较窄.通过热态试验确定了适合稻壳燃烧的流化速度应为1～2.5 n/s,同时为提高稻壳燃尽效率应尽量提早给入一部分二次风.试验结果表明,一二次风比例为7∶3时可以...     

稻壳粉燃烧过程中颗粒尺寸和形态的演变

以颗粒尺寸为250 ~ 300 μm的稻壳粉为研究对象,通过高温沉降炉中的热解和燃烧实验结合颗粒样品的扫描电子显微镜图像分析方法,研究了稻壳粉燃烧过程中颗粒尺寸和形态的变化及热解、燃烧条件的影响。结果表明,热解时颗粒宽度等尺寸参数均缩小,温度的影响较小;焦燃烧时颗粒尺寸因破碎明显减小,温度、气氛等燃烧条件通过影响破碎进而影响尺寸变化。对于形态参数,热解和燃烧后横纵比的变化及实验条件对其变化的影响与尺寸参数相似;热解和燃烧后圆形度几乎无变化;圆度在热解后变化也较小,而燃烧后明显减小;实验条件对圆形度、圆度的变化几乎无影响。     

Combustion Reactivity of Rice Husk: An Experimental and Numerical Investigation

The combustion reactivity of rice husk from New South Wales, Australia was measured by heating cubical baskets in controlled environment and monitoring the centre temperature. Frank-Kamenetskii's ignition theory was used to calculate the activation energy. Results agreed well with tests on other cellulosic materials, Numerical simulations of temperature changes were carried out, using a special technique to deal with non-linearities in the heat conduction equation. The numerical results indicate that the time factor should be taken into account when evaluating self-combustion risks.     

用稻壳棒代替原煤做燃料燃烧试验结果与环保效益

本文介绍了稻壳棒替代原煤作燃料的试验结果,并对试验结果的经济性、环保效益和开发前景作了详细分析。     

钝体绕流及其燃烧特性的研究

在火灾中常见到一些钝体可燃物，与迎风面相比，其北风面烧毁的程度要严重得多，以及仅在背风面有过火痕迹等燃烧现象，如森林火灾中的树干，建筑火灾中的柱体也有类似问题本文针对这些火灾特性，进行了钝体绕流及其燃烧特性的实验和计算机模拟研究，并对这一现象进行了分析。     

微型燃气轮机CW原表面回热器芯体内传热及阻力特性分析

建立微型燃气轮机CW(交叉波浪型,Cross Wavy)原表面回热器三维周期性充分发展数值计算模型,对芯体内传热和阻力特性进行了分析,确定了质量流量和温度水平对换热量及压降的影响,给出了CW原表面芯体板内阻力、传热因子以及努塞尔数与雷诺数之间的经验关联式。传热及阻力性能分析结果表明:随着雷诺数的增大,回热器芯体单元传热系数增大,传热量逐渐增加,并且随着低压高温烟气侧的进口温度升高,传热量增加幅度增大;回热器芯体单元回热度随雷诺数的增大而减小,随燃气进口温度升高而减小。