生物质燃料在燃煤锅炉上直接燃烧的试验研究

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1、生物质燃料在燃煤锅炉上直接燃烧的试验研究第卷第期锅炉技术.,.年月..生物质燃料在燃煤锅炉上直接燃烧的试验研究郭勇,刘柏谦。.神华国际贸易有限责任公司,北京;.北京科技大学机械工程学院,北京摘要:在台燃煤锅炉上进行了生物质燃料燃烧试验和与燃煤的对比试验。结果显示,燃煤锅炉须经改造才能适应生物质燃料。生物质燃料与燃煤比较,不论燃料性质、燃烧现象、结焦特性、对炉膛的要求等方面都不同。生物质燃料燃烧时出现了不低于℃高温区域和较高的排放,与文献报道差别较大。关键词:生物质;燃烧;锅炉中图分类号:.文献标识码:文章编号:???料生产一直处于停滞状态,中国政府批准的清洁前言发

2、展机制项目中,以上是可再生能源。通过由于能源价格的剧烈波动,生物质能源越来品种改良和扩大种植,生物能的资源量可以在越多受关注。这种关注已经从技术界扩展到经年水平再翻一番。而目前还没有出现专门济界和金融界。为生物质燃料设计的工业锅炉。中国对生物质能源的关注超过了以往任何试验燃煤锅炉和试验方法时候。中国政府先后出台了可再生能源中长期发展规划、《可再生能源与新能源国际科技合作试验锅炉是台设计燃料为烟煤的往复炉计划》和可再生能源发展“十一五”规划。这些排卧式水火管锅炉。锅炉主要受热面积包括:炉规划和计划中指出:中国现阶段全国农作物秸膛;对流火管;省煤器;实际测量的排烟温度

3、为秆年产生量约亿吨,其中大约亿吨可作为℃和℃。生物质燃料的原料为直径燃料使用,折合约.亿吨标准煤。林木枝桠,长约的玉米秸秆成型燃料。和林业废弃物年可获得量约亿吨,大约亿过量空气系数、烟气成分和主要排放物用便吨可作为能源利用,折合约亿吨标准煤。这携式仪器测量。给水流量由水箱水位变化获得,些规划确定生物质成型燃料是重点发展的领燃料消耗量用消耗的燃料体积获得。域,明确指出:年前,结合解决农村基试烧的主要结果本能源需要和改变农村用能方式,开展个生物质固体成型燃料应用示范点建设。在示范试验是按照热工技术要求进行的。主要测点建设生物质固体成型燃料加工厂,就近为当点包括燃烧室前

4、部、燃烧室中部、炉膛尾部和尾地农村居民提供燃料,富余量出售给城镇居民部烟道。烟气分析仪探头上携带有热电偶,可以和工业用户。年后,全国生物质固体成型直接获得探头所在点处的实际温度。燃料年利用量达到万吨。到年,.燃料床上温度和烟气成分分布使生物质固体成型燃料成为普遍使用的一种优图是燃烧室不同部位的温度分布和烟质燃料。全国生物质固体成型燃料年利用量达气成分分布。温度和成分测量选择炉排上垂到万吨国家发展改革委《可再生能源中直方向个高度。图显示,炉排燃料床以上长期发展规划》。燃料成分和温度分布基本上是均匀的。由于年以前,中国大陆境内的生物质颗粒燃测量不能同时进行。从燃烧室前

5、部获得的氧收稿日期:??作者简介:郭勇一,男,硕士研究生,工程师,主要从事电力、煤炭设备采购工作。第期郭勇,等:生物质燃料在燃煤锅炉上直接燃烧的试验研究,与炉排结构有很大关系。当氧气绕过炉气分布显示图,出现了较多的氧气消排见.时,炉排上的含氧量较大;而在氧耗,而炉膛中部含氧量较大表明燃烧已经明显气穿过炉排时,与炉排上的可燃物反应消耗掉削弱,氧气可以大量地跨越炉排图。赠相当比例的氧气。炉膛中部氧气消耗出现很大波动图和温度温度炉膛前部测量结果炉膛中部测量结果最高温度测点在燃料表面,次高温度在燃料表面约,最低温度在燃料表面约图炉膛温度和成分的测试结果图还给出了气体有害成

6、分的分布。炉膛堡骚髓赠骚糍前部的从炉排向上是减少的图,挥发分的大量析出和燃烧可能是重要的原因。图瞧中的。几乎没有发生变化,可能表明在燃料床上几乎没有发生燃烧反应,到燃料床比较高处才出现增加。个位置的测量显示,炉膛前部的量较少,生成的浓度绝对值仍然比较高。图是实际测得的沿着燃料床的温度分布。这个分布与图看到的不同,包括了燃料层中的温度。图排烟温度和烟气成分.生物质燃烧的火焰和结焦现象火焰观察点主要分布在炉前看火孔、炉膛中部炉门和炉膛尾部炉门。由这些观察点看到的火焰和炉排结焦现象对于燃烧生物质燃料锅炉有重要参考价值。从炉膛后部看到的生物质燃料火焰要比燃煤时明亮许多。明

7、亮的火焰可能意味着挥图炉膛前部测得的温度分布发分集中析出、迅速燃烧造成的炉膛内的局部高温,见图。由于携带的热电偶最高测量限度为℃生物质燃料燃烧的结焦现象,无论从机理还型热电偶,在短时间达到~℃后迅即是外在表现都没有获得清晰的物理和化学认将热电偶抽出。但不排除实际温度高于℃识。但从生物质燃烧时导致结焦的燃烧条件的情形。这个测量结果与以前生物质燃烧报道和燃料元素看,比较公认的结焦原因可以归结到不同】。这种高温可能是浓度较高的直燃料中碱金属含量的多少,主要是钾、钠。相接原因。图是锅炉尾部的温度变化和气体同的认识还包括燃料中的氯元素不仅加重结焦成分。