糠醛渣流化床燃烧过程中碱金属析出迁移特性

为研究床温对糠醛渣流化床燃烧中碱金属析出迁移特性的影响,在小型鼓泡流化床试验台上以糠醛渣为原料进行不同温度(750、800、850、900℃)下的燃烧试验,试验后采用ICP-OES测定各工况下的床料和飞灰中碱金属K的份额,并结合糠醛渣原料中的K的份额,计算气相中K的份额。结果表明:在所研究的床温范围内,K主要存在于气相中。随床温的升高,气相和床料中K的份额均升高,并且在750~800℃之间气相有较大幅度的升高,而在飞灰中的份额会降低。通过对试验后糠醛渣灰的X射线衍射(XRD)分析表明,不同床温下K在床料、飞灰和气相中的份额不同的根本原因在于,灰中钾盐存在的形式不同,750℃为KCl,800℃为KCl和K_2SO_4的混合物,800℃以上则为含碱金属K的复杂硅酸盐。     

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.     

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.     

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。     

玉米芯燃烧过程中碱金属析出迁移的影响因素分析

在一台小型常压流化床上进行了玉米芯的燃烧试验,采用电感耦合等离子发射光谱仪测定了气相和床料中碱金属元素的含量,分析了床温和过量空气系数对碱金属析出迁移的影响.结果表明,床温是影响碱金属析出迁移的最主要的因素.随着床温升高,气相碱金属含量有较大幅度的升高,床料中碱金属含量会降低,钾元素比钠元素更容易在燃烧时析出进入气相;随着温度升高,床料中水溶性钾在全钾中占的份额也降低.过量空气系数对碱金属析出迁移的影响没有温度显著,当过量空气系数从1.12增加到1.35时,气相中碱金属含量增加,床料中碱金属含量降低.     

棉秆在流化床中的燃烧特性

介绍了棉秆的物理、化学特性,30～50 mm棉秆和床料混合物的临界流化速度,以及棉秆热解、燃烧的热重试验结果,重点研究棉秆流化床燃烧时的温度分布,并利用ICP技术对灰组成进行了分析,得出棉秆流化床燃烧时碱金属的析出特性.分析表明,棉秆着火温度低,挥发分析出速度快,部分碱金属流化床燃烧时以挥发态析出,其中钾元素析出比例最大,飞灰中碱金属成分含量较高,对高温对流受热面的沾灰可能性很大.     

秸秆原料对循环流化床燃烧的影响

通过秸秆在循环流化床内的燃烧实验，从秸秆颗粒度、密度以及表面粗糙度等几个方面观察其对燃烧工况的影响。颗粒度大小影响秸秆挥发分的析出以及传热过程，密度大小影响到原料的循环以及传热系数；表面粗糙度直接影响到秸秆的辐射换热。与煤相比，秸秆有其自身的特点，生物质秸秆的循环流化床燃烧应根据其特点进行设计。考虑到秸秆的具体特性，流化床炉膛燃烧温度应控制在800～900℃之间为宜。     

烘焙对玉米秸秆碱金属释放动力学的影响

为研究烘焙对玉米秸秆碱金属释放动力学的影响,利用多点LIBS测量烘焙玉米秸秆燃烧过程中碱金属释放,并进行碱金属释放动力学模拟。结果表明,低温烘焙玉米秸秆燃烧时,在挥发分阶段释放至气相中的钾浓度高,在焦燃烧阶段钾释放浓度较低;高温烘焙玉米秸秆燃烧时,在挥发分阶段释放的钾浓度低,在焦燃烧阶段释放的钾浓度高。在挥发分阶段,碱金属释放动力学的活化能随烘焙温度升高,先升高后下降;在焦燃烧阶段,活化能随烘焙温度升高整体降低。     

生物质成型燃料循环流化床燃烧试验研究

在0.15 MW循环流化床试验台上,进行了玉米秸秆和苹果树枝成型燃料燃烧特性以及排放特性的试验研究.试验结果表明,玉米秸秆成型燃料和苹果树枝成型燃料在循环流化床中能够稳定燃烧,燃烧效率达到96.8%;尾气中HCl的排放质量浓度较高,SO2的排放质量浓度随着生物质的硫含量增大而增大;使用选择性炉渣作为床料同时加入黏土作为添加剂的方法,能够有效抑制玉米秸秆成型燃料和苹果树枝成型燃料燃烧过程中床料的黏结,黏土对循环流化床的物料循环流化起到了稳定作用.     

循环流化床燃烧生物质的结渣问题研究

在0.2 MW循环流化床上进行实验,以棉杆为燃料,分别采用石英砂和高铝矾土颗粒作为床料,长时间稳定运行.对运行过程中的床料、结渣块取样进行XRF以及SEM分析,分析生物质循环流化床运行中产生结渣的原因.研究结果表明,床料和结渣块中富集了大量的碱金属,并且随着运行时间的延长,富集的含量越来越高.生物质灰中的碱金属和床料中的SiO2反应生成低共熔点的硅酸盐化合物是引起结渣的主要原因.