氧体积分数对木质和玉米秸秆燃烧特性的影响

采用TG-DTG-DSC联用技术对木质颗粒和玉米秸秆颗粒的燃烧特性进行了实验,考察了在不同含氧气氛中两种生物质的可燃特性、着火特性、燃烧稳定性、燃尽特性及综合燃烧特性的影响,计算了燃烧动力学参数。结果表明:随着氧体积分数的增大,两种生物质的着火温度和燃尽温度降低,燃烧稳定性判别指数、可燃性指数和综合燃烧特性指数增大;木质颗粒的着火温度和前期燃尽指数高于玉米秸秆,后期燃尽指数低于玉米秸秆,木质颗粒比玉米秸秆颗粒更难热分解,氧气体积分数对玉米秸秆颗粒燃烧特性影响要大于木质颗粒;生物质在低温阶段的活化能要大于高温阶段的活化能,两阶段的活化能随着氧气体积分数的增大而减小。     

几种生物质的TG-DTG分析及其燃烧动力学特性研究

采用热重分析技术对木屑、麦秆、玉米秆和玉米芯4种生物质的燃烧特性进行了研究,考察了其着火、燃尽特性和综合燃烧特性,研究了升温速率对生物质燃烧特性的影响,同时在热天平上对其进行了动力学试验研究.研究表明:生物质燃烧过程大致可以分为3个阶段,即水分析出阶段、挥发分析出燃烧阶段、固定碳燃烧与燃尽阶段:生物质具有着火温度低、燃尽温度低、燃尽率高等优点;随着升温速率的提高,着火温度、各试样挥发分最大释放速率、燃尽温度均呈升高趋势,燃烧特性随升温速率的提高而变好.采用一级反应动力学模型和积分法对生物质燃烧动力学参数的研究表明,生物质具有较低的活化能,有利于点燃.     

两种不同生物质成型燃料燃烧特性实验研究

以木质颗粒和玉米秸秆颗粒两种生物质成型燃料为研究对象,通过热重分析和生物质燃烧实验台对两种成型燃料的燃烧特性展开研究并将二者的试验数据进行对比分析。实验结果表明:两种生物质颗粒燃烧过程具有相似性,但在反应速率与燃烧特征参数上存在明显差异。与玉米秸秆颗粒相比,木质颗粒着火温度高,着火时间晚,但燃尽时间短;在燃烧初始阶段木质颗粒的反应速率低于玉米秸秆颗粒,而后又高于玉米秸秆颗粒,燃烧过程中木质颗粒最大反应速率明显大于玉米秸秆颗粒;木质颗粒的可燃特性、燃尽特性和综合燃烧特性指数均优于玉米秸秆颗粒;木质颗粒在低温段和高温段的活化能均高于玉米秸秆颗粒。     

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.     

U-GAS气化炉高碳飞灰燃烧特性

采用热天平研究了U-GAS气化炉高碳飞灰燃烧特性,考察了灰分以及不同升温速率对飞灰燃烧特性的影响,探讨了飞灰造粒后应用于流化床锅炉燃烧的可行性.结果表明:与入炉煤粉相比,飞灰着火温度高、燃尽时间长、反应性较差;飞灰中灰分对飞灰燃烧性能和反应性能产生不利影响;随着升温速率增大,飞灰着火温度及燃尽温度升高,燃尽时间缩短,反应性增强;造粒后飞灰颗粒着火温度、燃尽温度均与煤粉接近,且它们的燃烧温度区域基本重合,颗粒可用于流化床锅炉燃烧.     

掺烧生物质对无烟煤燃烧特性影响的热重实验研究

无烟煤是一种难于燃烧的煤种,生物质与无烟煤掺混燃烧既能改善无烟煤的燃烧特性,又是一种利用生物质能最简便有效的方法.生物质的掺入可以改善无烟煤的着火性能.在无烟煤中加入生物质后相对于单一无烟煤燃尽需要的时间减少,温度降低,后期燃烧时间变短,燃烧加快,可以获得更好的燃尽特性,改善无烟煤的燃烧.     

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。     

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。     

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。     

生物质制备燃料炭实验研究

利用管式固定床炭化装置对棉秆、木屑和竹屑进行炭化实验,利用工业分析仪、快速量热仪和热重分析仪对炭化实验制得的生物质炭进行分析,用木炭和烧烤炭质量指标评价生物质炭质量,用着火温度、燃尽温度和综合燃烧特性指数S评价生物质炭燃烧特性。结果表明:随着炭化温度的升高,生物质炭产率和干基挥发分产率减小、干基固定碳产率增大,相应的变化速率减小;着火温度和燃尽温度随着炭化温度的升高而升高,S值减小;相比木屑炭和竹屑炭,棉秆炭的燃烧特性最好。对比生物质炭与木炭和烧烤炭的燃烧特性和炭质量发现,木屑和竹屑可用于生产木炭替代品,棉秆可用于制作烧烤炭,500℃为棉秆制备烧烤炭的最佳炭化温度。     

秸秆类生物质燃烧动力学特性实验研究

生物质能的利用越来越受到重视。直接燃烧技术由于其操作简单、取材方便、成本适宜等特点是一种符合我国国情的生物质能利用方式。采用热重分析的研究方法,对水稻秸秆、玉米秸秆和玉米芯三种秸秆类生物质的燃烧动力学特性进行了实验,研究了不同升温速率、氧浓度对不同种类的秸秆生物质燃料燃烧动力学特性的影响,并对着火温度、燃烧稳定性、挥发分析出特性、燃烧特性指数等相关特性参数进行定量分析,为设计秸秆工业锅炉燃烧设备,合理选择生物质种类、优化燃烧、提高锅炉效率提供了理论支撑。     

The effect of wood biomass blending with pulverized coal on combustion characteristics under oxy-fuel condition

In this study, combustion from the co-firing of coal and wood biomass, and thermal characteristics such as ignition temperature, burn-out temperature, and activation energy were discussed using a thermogravimetric analyzer (TGA). We investigated the effects of biomass blending with two kinds of pulverized coal (bituminous Shenhua, and sub-bituminous Adaro) under air and oxy-fuel conditions. The coal fraction in the blended samples was set to 1, 0.8, and 0.5. The oxygen fraction in the oxidant was set to 0.21, 0.3, 0.5, and 0.8. The ignition temperature was governed by the fuel composition, particularly in the blended biomass which has a much higher content of volatile matter comparing to coal. However, the burnout temperature, which shows a strong relationship with char combustion, depended on the oxidant ingredients rather than on the fuel components. Thermal characteristics such as ignition, burnout temperature, reaction region, and heat flow were very similar between air and a 0.3 oxygen concentration under oxy-fuel conditions with Shenhua coal.     

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.     

纤维素和木质素含量对稻草、锯末热解及燃烧特性的影响

利用热重分析仪分析了生物质中纤维素和木质素含量对稻草、锯末热解及燃烧特性的影响。在热解过程中,生物质中纤维素含量较高的锯末,与纤维素含量较低的稻草相比,燃料失重要大。在燃烧过程中,通过实际生物质与纤维素和木质素混合物的对比,发现稻草和锯末的燃烧分为挥发分的脱除和焦的燃烧两个阶段,且燃烧特性与焦的形貌密切相关。     

煤和生物质床层燃烧氮氧化物生成规律的对比研究

为揭示和评估燃料特性对床层燃烧过程中氮氧化物生成规律的影响,选取了燃煤与生物质成型颗粒这两种代表性燃料,在单元体炉试验台上模拟层燃反应过程,并测定了床层表面和内部的温度及气氛.结果表明:无论燃煤还是生物质,床层内部的氮氧化物浓度峰值都显著高于床层表面,证实了炭层对氮氧化物优良的还原作用.生物质与燃煤相比火焰锋面处的氮氧...     

A novel biomass pulverization technology

In order to improve fuel quality of biomass, a novel biomass crushing system was presented. In this paper there were different biomasses, namely pine chips, corn stalk and cotton stalk, chosen for size reduction study. The production process was described and physical characteristics (particle size distribution, micro-morphology and bulk density) of biomass powder were investigated. The results show that 95% of biomass powders are below 200 μm in size, and the bulk density is significantly increased after pulverization. The micro-morphology of biomass powder changes with biomass species, corn stalk presents flake, different with the block structure of cotton stalk. Compared with hard straw, finer particles are more easily achieved for the pulverization of soft straw in the crushing system.     

某秸秆电站燃料的燃烧特性实验研究

用热重分析法对华北地区某秸秆电站2种主要燃料(小麦、玉米)的燃烧过程及其动力学规律的进行了实验研究。并分析了生物质直燃锅炉积灰结渣严重的原因。实验中以20℃/min的升温速率分别对小麦和玉米秸杆进行了空气气氛下的燃烧实验,得到了反映2种生物质秸秆燃烧过程的燃烧特征参数。结果表明,2种秸秆在不同的燃烧区间的燃烧动力学参数有较大差别。     

Effects of compressive force,particle size and moisture content on mechanical properties of biomass pellets from grasses

Mechanical properties of wheat straw, barley straw, corn stover and switchgrass were determined at different compressive forces, particle sizes and moisture contents. Ground biomass samples were compressed with five levels of compressive forces (1000, 2000, 3000, 4000 and 4400 N) and three levels of particle sizes (3.2, 1.6 and 0.8 mm) at two levels of moisture contents (12% and 15% (wet basis)) to establish compression and relaxation data. Compressed sample dimensions and mass were measured to calculate pellet density. Corn stover produced the highest pellet density at low pressure during compression. Compressive force, particle size and moisture content significantly affected the pellet density of barley straw, corn stover and switchgrass. However, different particle sizes of wheat straw did not produce any significant difference on pellet density. The relaxation data were analyzed to determine the asymptotic modulus of biomass pellets. Barley straw had the highest asymptotic modulus among all biomass indicating that pellets made from barley straw were more rigid than those of other pellets. Asymptotic modulus increased linearly with an increase in compressive pressure. A simple linear model was developed to relate asymptotic modulus and maximum compressive pressure.     

秸秆类生物质燃烧特性的研究

利用热重分析仪对江苏宿迁地区的玉米秆、稻秆和麦秆三种生物质的燃烧特性进行了分析，测定了生物质的灰熔点和灰组成，用XRD和TEM表征了生物质灰的物相结构和形貌。研究结果表明，三种生物质的燃烧规律基本一致，燃烧过程可分为四个阶段：干燥过程，热解过程，晶型转变过程和熔融过程；三种生物质中，玉米秆灰熔点最高。灰量最少且碱金属含量最低；生物质灰为形态各异的纳米颗粒。     

混合生物质颗粒燃料的燃烧特性

从生物质燃料的灰熔融性和热值两个关键性的特性指标着手,以玉米秸秆和水稻稻壳作为主要原料,用试验优化设计和分析的方法 ,寻求混合生物质颗粒燃料的优化配方,提高混合生物质颗粒的软化温度ST>1 400℃,有效地解决了玉米秸秆颗粒结渣问题。对混合生物质颗粒进行了热重试验研究和燃烧机理、动力学特性分析,结果表明:混合生物质颗粒具有易着火和单峰值热解特性,燃烧性能良好。此研究为改善单一成分生物质燃料的燃烧性能,推广利用生物质能提供指导性建议。