流化床燃烧棉秆的混合特性及床料的选择

在0.2 MW热功率的试验台上进行了燃烧试验,研究了棉秆长度、床料粒径、配比和流化速度对混合均匀程度的影响.试验结果表明:①长度10～100 mm特别是50 mm左右的棉秆,与φ0.6～1 mm床料能均匀地混合.当床料重量比为2%,在流化数为3～7时,能均匀地混合流化;但流化数大于7时,混合的均匀度稍有降低,棉秆与床料的配比对混合也有影响.②棉秆流化床燃烧宜选择弱酸性床料,不会出现烧结现象而影响床料的正常流化.     

流化床燃烧煤的成灰磨耗特性

循环流化床燃烧条件下，煤的成灰磨耗特性是影响床的流化特性和锅炉整体性能的重要因素之一。将煤在床内爆裂和燃尽引起的尺寸减损和颗粒的磨耗视为相互独立的两个过程，利用静态燃烧然后冷态流化的方法，得到成灰与磨耗参数，提出煤种的本征成灰数据概念，认为煤种的本征成灰数据应视为只与煤种本身特性有关的燃料特性参数，建议将其作为设计循环流化床锅炉的燃料数据。     

10_100mm长度的棉秆在流化床中的燃烧特性

在热功率为0.2 MW流化床试验装置上研究了10～100 mm纯棉秆在不同工况下的燃烧特性,分析了棉秆及棉秆灰的物理化学特性,试验采用高铝矾土替代床料.结果表明,当流化数N＞3时,密相区温度能维持在850～880 ℃,并保持稳定燃烧,说明棉秆和床料能够较好地混合.试验过程中对主要污染物排放浓度进行了测定,经过38 h连续运行,床料基本保持原来的形貌,没有出现结块现象.试验表明,10～100 mm纯棉秆能够适合流化床燃烧,这对于大规模的商业应用具有重要的指导意义.     

返料换热型循环流化床工业锅炉燃烧传热特性

试验研究了一台将全部蒸发埋管布置在回料阀中的11,t/h返料换热型循环流化床工业锅炉的燃烧传热特性.结果表明,锅炉分离器及回料阀中均存在显著的燃烧份额,并随锅炉负荷的变化而变化;回料阀埋管内工质蒸发量随锅炉负荷增加而显著增加,但其蒸发份额基本保持稳定;基于回料阀内循环灰碳平衡,对锅炉满负荷条件下的循环灰量进行了估算,并对循环灰特性及锅炉低负荷性能进行了探讨.     

秸秆在鼓泡床中燃烧床料聚团的试验研究

在小型鼓泡流化床燃烧试验装置上对3种秸秆进行燃烧试验,直接观察鼓泡床床料的流化情况,对床料中碱金属的积累情况进行了分析。试验结果表明,在稻草、麦草和玉米秆3种原料中,稻草在燃烧过程中最易出现床料聚团现象,麦草次之。随着炉子运行时间的增加,床料中碱金属及其相关元素均呈现明显的富集趋势。随着床温的升高,碱金属析出造成的床料聚团现象趋于严重,床料流化失败时间变短。     

玉米秆在流化床中燃烧特性的初步研究

对玉米秆与弱酸性床料的混合流化特性进行了研究,结果表明,长度为20～50mm玉米秆与一定粒径分布的床料,当质量配比为1%,流化数N=3～6时,能较均匀地混合流化,但N>6后,混合的均匀度有所下降.根据热重试验结果可以看出玉米秆着火温度低,挥发份析出速度快,并容易燃尽.在0.2MWth流化床试验台上研究发现,当N>6时,玉米秆和床料分层严重,密相区温度在820℃以下,当N=3～6时,密相区温度能达到设计要求,说明冷态试验结果能够指导热态运行,玉米秆流化床燃烧时流化风速不能太大.经过24h热态试验后,床料没有出现烧结现象,利用XRF技术分析发现玉米秆灰中碱金属含量较高,高温对流受热面的沾灰可能性较大.     

稻草低温燃烧过程中床料聚团机理的实验研究

在小型燃煤鼓泡流化床上对稻秆低温燃烧的聚团现象进行了试验研究并对其机理进行了探讨.对所取床料样品的分析结果表明,床料中碱金属主要以钾并以KCI和K2SO4水溶性钾方式存在,且随着燃烧时间的增长碱金属在床料中呈增加趋势,同时床料聚团颗粒增多.对稻秆在650℃和700℃成灰的XRD检测也表明,稻秆在该温度范围内燃烧后灰的物相主要是KCI、K2SO4和SiO2,而KCI和K2SO4的两相低温共熔温度约为684℃,说明KCI和K2SO4低温共溶对稻秆低温燃烧床料聚团具有重要作用.     

生物质流化床热风干燥特性研究

在一个自制的能实时检测质量的流化床干燥试验装置上对一种速生林木材的热风干燥特性进行了深入系统的研究,分析了热风温度、热风速度以及料层高度等对生物质样品干燥热特性的影响。结果表明:干燥速率随温度和风速的增加而增大;随料层厚度的增加而下降;物料的含水率越高,干燥速率越快,随含水率的变化,各条件对干燥速率的影响程度发生改变。通过对干燥过程模拟分析发现,干燥曲线以及脱水速率分别符合薄层Page模型和线性方程模型,且干燥方程中的参数k主要受风温和料层厚度影响,参数n则主要受风速影响。     

垃圾衍生燃料(RDF)流化床燃烧过程中NOx的产生

对RDF(Refuse Derived Fuel)在流化床中进行燃烧反应,并在不同的工况下污染物NOx生成进行了实验研究。结果表明：污染物NOx的产生与RDF本身的成分组成、燃烧温度、过量空气系数、二次风有密切联系；二次风的通入,过量空气系数保持在1.1都能降低NOx的产生。     

木屑在循环流化床中的流动特性研究

研究了冷态实验条件下木屑在内径0.28m、高10m的循环流化床中的流体力学特性。着重研究了表观气速U_g=1.81～2.26m/s、循环流率G_s=0.42～0.76kg/(m~2·s)的工况下木屑在循环流化床上升管中颗粒速度与床层空隙率的轴向及径向分布特点。实验发现:循环流化床的下降管中保持足够料高是木屑实现先定循环的必要条件;颗粒在上升管中的流动为典型的环-核结构;面积平均空隙率沿床高呈现先增大再减小的现象。通过将截面按径向位置r/R=0～0.71,0.71～0.93,0.93～1.00分为3个区域,分析了环区、核区和环核过渡区各自的床层空隙率以及颗粒速度沿床高变化的特点。     

糠醛渣在流化床中燃烧特性的试验研究

介绍了糠醛渣生物质燃料的工业分析,临界流化程度,着火温度,与煤掺烧时的烧结特性,灰成分分析以及热天平分析,重点研究了糠醛渣燃烧后灰成分析及热重分析,解释了没有烧结的根本原因在于,糠醛渣燃烧后形成的灰中,钾盐主要以硫酸盐物质存在,熔点较高所致,试验发现,糠醛渣中氯含量较高,燃烧后灰中氯含量很低,说明主要以HCl气体析出,同时糖醛渣中含有呋喃甲醛,当然烧不充分时将会产生多氯二苯并呋喃（PCDFs－二恶英）,提出合理的燃烧温度及停留时间,试验结果为设计流化床糠醛渣锅炉奠定了基础。     

隔板式内循环流化床的流动特性研究

以石英砂和稻壳为实验床料,在隔板式内循环流化床气化炉冷态实验装置上对颗粒的内循环流动特性进行了研究,考察了高速区和低速区的流化速度、结构尺寸和侧风量等对颗粒内循环流动的影响.结果表明:在保持低速区流化速度一定的条件下,随着高速区风速增大,颗粒循环量先增大后减小;流化速度不变的条件下,颗粒循环量随孔口和侧风量的增大而增加,但增加趋势逐渐变缓.实验给出了合理的运行设计参数.通过实验数据回归,得到了石英砂和稻壳通过隔板式内循环流化床孔口的颗粒循环量关联式,计算结果与实验值误差分别小于6%和14%,能较好地预测孔口颗粒流动.     

棉秆炭与生物质焦油混合成型及燃烧特性研究

为研究棉秆炭与生物质焦油混合成型及燃烧特性,以成型压力、成型温度和焦油添加量为试验因素,采用正交试验方法,开展成型条件对抗压强度、跌落强度、松弛密度及吸潮率影响规律的试验研究,并采用差热热重同步分析仪,分析棉秆炭、焦油混合试样燃烧特性。试验结果表明：最优成型工艺参数为成型压力8 kN、成型温度20 ℃、焦油添加量6%。棉秆炭与焦油混合试样的综合燃烧特性指数（28.86~24.21）×10^-8 K^-3·min^-2随焦油添加量（0%~6%）的增加而逐渐减小,说明在棉秆炭中加入适量焦油制备成型炭可获得良好的成型及燃烧性能。     

中型流化床中的生物质气化实验研究

以空气为气化介质,在中型流化床反应器上进行了生物质(木屑)气化实验研究。考察了当量比ER(0.20～0.34)、气化温度(670～820℃)对气化结果的影响,初步探讨加入二次风对气化的影响。在实验研究的条件范围内,煤气热值在5650～6665kJ/m3范围内变化,生物质产气率在1.51～2.26m3/kg之间变化,碳转化率在74.3%～90.8%之间变化,气化效率达到61.8%～78.1%;加入适量二次风可以提高气化效率和碳转化率,减少焦油含量。实验结果表明:此流化床气化炉当气化温度在720～770℃之间,当量比ER在0.24～0.28之间时,气化效果最好,此时煤气热值可达到6400～6600kJ/m3,产气率为1.75～1.95m3/kg,碳转化率为83%～89%,气化效率高达71%以上。     

物料浸没在吸附剂流化床中的冷冻干燥实验

实验研究了将冻结物料浸没的粒状吸附剂流化床中的冷冻干燥过程。结果表明在流化中充入部分氮气的条件下，干燥过程可在常压下进行；即使冻结物料温度适主高于其共晶点，仍可保持正常的冷冻干燥；干燥速率随流化床温度的提高和物料尺寸的减小而加快；吸附剂粒径对干燥速率影响不大。与真空冷冻干燥比较，这种冷冻干燥方式的设备简单，但干燥速率较慢。     

双级料腿循环流化床压力平衡分布的研究

该文在双级料腿循环流化床冷态实验装置中测定了不同工况下的压力平衡分布，详细分析了各种运行工况对压力平衡分布的影响。实验结果表明：双级料腿循环流化床压力平衡主要依靠第二级循环料腿中物料的停留量来维持。调节压力平衡的关键是第二级循环料腿中脱氯床(包括布风板和床层)的阻力。通过压力平衡计算得到了脱氯床阻力的计算公式。