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。     

棉秆流化床燃烧的成灰特性和床料选择

介绍了山东某地棉秆的物理、化学特性,在0.2MWth试验装置上研究了棉秆流化床燃烧时不同床高的温度分布,利用ICP技术对灰的元素成分进行了分析,发现棉秆流化床燃烧时部分碱金属以挥发态析出,其中钾元素析出比例最大.飞灰中碱金属成分含量较高,对流受热面的沾灰可能性很大.该文中重点对棉秆流化床燃烧时两种床料:石英砂和高铝矾土的烧结特性进行了研究,通过使用SEM/EDX对两种床料燃烧前后微观结构和元素成分的变化进行了对比,结果发现石英砂床料颗粒表面形成了低温共熔混合物,烧结非常严重,并最终影响到正常流化,高铝矾土床料经长时间运行没有发现烧结现象,因此,棉秆流化床燃烧选择弱酸性的高铝矾土床料为宜.试验结果为棉秆流态化燃烧锅炉设计和运行提供了理论基础.     

稻秆燃烧过程动力学特性试验

采用非等温热重分析法对稻秆燃烧动力学特性进行研究，提出了稻秆的挥发分析出过程的特性参数，建立了反应动力学方程，并测算了反映燃烧性能的燃烧特性指数和反映稻秆燃烧放热特性的差热峰面积指标。结果表明：稻秆的挥发分初析温度随升温速度、样品粒度和样品质量的增加而增加；稻秆的活化能随升温速度的增大、样品粒度的减小和样品质量的减少而降低。差热峰面积随升温速率的提高和样品粒度的减少而增加；燃烧特性指数随升温速度的增大、样品质量的增加和样品粒度的减小而增大。     

燃稻草流化床床料烧结特性的研究

以燃稻草流化床床料烧结现象为研究对象,通过实验研究了流化风速和床温对流化时间的影响规律以及调节运行条件对恢复流化的作用规律以及烧结块的形成机理。研究结果表明,当床温达到750℃以上时,会出现明显的床料烧结现象;流化时间随着床温的升高或流化风速的降低而缩短;流化停止后降低床温至700℃可使流化基本恢复。对烧结块中处于不同发展阶段的粘结物的SEM/EDS分析结果表明,粘结物是由稻草颗粒在其燃烧过程中形成的,并提出了新的烧结块形成机理假设。     

基于生物质稻秸气化的催化剂研究

利用浸渍法和沉淀法分别制备了Ni/Al₂O₃（NiAlI）和Ni/白云石（NiDoP）两类生物质气化催化剂,采用氢气还原热重实验和固定床气化实验对两类催化剂进行性能验证,分析了催化剂制备方法、活性组分、还原温度、负载量、还原度、比表面积等因素对气化效果的影响。结果显示沉淀法制备的NiDoP中Ni以Mg_0.4Ni_0.6O固溶体形式存在,其适宜的还原温度范围为400～600℃,浸渍法制备的NiAlI中Ni以NiAl₂O₄形式存在,其适宜的还原温度范围为800～900℃。500℃还原后的20NiDoP较20NiAlI具有更好的催化性能,900℃时20NiDoPA催化下的氢产率达34mol/（kg daf）,碳转化率达96%。添加5%K₂CO₃改性后的20NiDoP催化剂中,K₂O在气化过程中起了显著的催化作用。此外,在生物质气化催化剂制备过程中需综合考虑比表面积和负载量的相互关系。     

秸秆颗粒成型机吨料电耗影响因素的试验研究

对影响环模秸秆颗粒冷态成型机吨料电耗的主要因素进行了正交试验研究,得出了秸秆粒度、含水率、环模孔长径比三因素与吨料电耗的数学模型,并进行了三因素及两因素间的交互效应分析,通过Matlab软件编程计算,得出吨料电耗最低时的各因素最优组合,即:粒度为6mm,含水率为16%,环模孔长径比为5.2时,吨料电耗为102.33kW·h·t~(-1)。     

床层内固体垃圾燃烧过程及一次风温影响的研究

为了更好地了解层燃垃圾焚烧炉的燃烧过程,建立了垃圾焚烧层燃炉固定床热态试验台.对焚烧过程中固定床内温度、气氛浓度、床层重量和料层高度随时间变化进行了实验研究,从而得到它们的变化规律;进一步研究床层产生的气体成分随一次风温的变化;针对NO研究有害气氛的影响因素和生成规律.通过试验研究,更好地了解层燃垃圾焚烧炉的燃烧过程,试验结果为垃圾焚烧炉的设计和优化运行提供了可靠的依据.     

稻秆热解及催化热解的试验研究

采用TGA-FTIR联用技术研究稻秆在催化与非催化条件下的热解行为.考察升温速率、热解终温、颗粒粒径及添加CaO对稻秆热解主要析出产物的影响.研究结果表明:升温速率对热解产物的影响比热解终温的影响大;粒径的减小有利于气体产物的析出;添加CaO,稻秆热解后焦炭产量明显增加,表面粗糙度提高,比表而积增大;加入催化剂CaO有利于减小CO2羧酸类及醛类的析出,促进CO及CH4的生成.     

秸秆直燃发电的生命周期评价

应用生命周期评价(LCA)方法,以秸秆直燃发电项目为研究对象,对秸秆的种植、运输、粉碎干燥和燃烧发电等4个过程进行了清单分析,并分别计算出4个过程的能耗及其对环境的影响.结果表明,每燃烧100kg秸秆发电,对环境的总影响负荷水稻秸为247.36毫人当量,小麦秸为268.74毫人当量,玉米秸为267.33毫人当量.秸秆直燃发电对环境影响主要为烟尘和灰尘,对局部地区的影响占据首位.以水稻秸秆为例,100kg水稻秸秆在直燃发电过程中整个系统共从环境吸收CO2167.60kg,向环境释放CO2164.24kg,由此看到,秸秆直燃发电项目在减少温室气体排放上能起积极作用.     

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。     

秸秆燃烧中温度对钾转化与释放的影响

通过对稻秆原料进行常规特性分析和EDX元素含量分析,发现钾在稻秆无机元素中占有重要地位。参考原料化学分馏法和土壤中钾的分类与测试方法,给出了对生物质原料及其燃烧产物中钾的定性与定量简易方法。通过程序控温型固定床对稻秆先进行缓慢氧化,然后以100℃为间隔从400～900℃进行成灰,并分别测试其成灰率、有效钾和全钾的份额。结合稻秆原料及其灰中钾的份额分析,进行了稻秆灰中有效钾转化与释放的计算,发现有效钾在700～800℃之间有快速的释放和形态转变。稻秆灰的XRD分析结果表明秸秆灰中钾主要以KCl、K_2SO_4形式存在,得到了钾以盐的形式进行转化与释放的机理。该文中燃烧温度对钾转化与释放的影响规律对设计秸秆电厂时的炉型选择和燃烧参数确定有一定参考价值。