生物质燃料直接燃烧过程特性的分析.pdf

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1、第32卷第3期东北农业大学学报32(3):290~2942001年9月JOurna1OfNOrtheaStAgricu1tura1UniverSitySeptember2001文章编号1005-9369(2001)03-0290-05生物质燃料直接燃烧过程特性的分析刘建禹翟国勋陈荣耀(东北农业大学工程学院黑龙江省哈尔滨150030)摘要:主要介绍生物质燃料的直接燃烧过程它包括生物质燃料的组成特性~热分解及燃烧过程~空气需要量~烟气量~热值和理论燃烧温度等G为利用生物质作为燃料的供热设备设计和生物质气化的研究提供理论依据G关键词:生物质;燃烧;空气量;排烟

2、草;理论燃料温度中图分类号:S18-S216文献标识码A同时也为进一步科学~合理利用生物质能向0前言生物质气化方向发展提供研究的理论依据G生物质能是地球上最普遍的一种可再生1生物质燃料和固体矿物质燃能源量大面广开发利用潜力巨大G自从料(煤)的主要差别人类发现火开始使用这种能源至今全世界仍有15亿以上的人口在使用着这种原始表1列出了典型生物质燃料和典型的烟的生物质能源G尤其在发展中国家生物质某和无烟煤的元素组成和工业分析成分组能几乎是农村燃料的主要依靠G我国是一个成E1DG生物质能源耗用大国大部分生物质燃料为从表1中看出生物质燃料和煤碳相比直接燃烧这种农村

3、能源结构在一个相当长有以下一些主要差别(见表2):的时期内不会发生变化这是由农村联产承1)含碳量较少含固定碳少G生物质燃包体制及我国经济基础所决定的G因此对料中含碳量最高的也仅50%左右相当于生生物质作为能源的直接燃烧技术和装置的研成年代较少的褐煤的含碳量G特别是固定碳究还是十分必要的G的含量明显地比煤炭少G因此生物质燃料目前我们已掌握了许多有关生物质燃不抗烧热值较低(见表1)G料燃烧方面的物理~化学机理并在有些方2)含氢量稍多挥发分明显较多G生物面进行了计量G但是对于生物质燃料的直质燃料中的碳多数和氢结合成低分子的碳氢接燃烧尚未达到完全了解的程度本文主

4、要化合物遇一定的温度后热分解而折出挥发从生物质燃料的组成特性方面说明其直接物G所以生物质燃料易被引燃燃烧初期燃烧过程特点以助生物质燃料的有效利用析出量较大在空气和温度不足的情况下易产生镶黑边的火焰G在使用生物质为燃料的收稿日期:2000-08-05设备设计中必须注意到这一点G第3期刘建禹等,生物质燃料直接燃料过程特性的分析291表1一些生物质燃料~煤的工业分析成分~元素组成和低位热值Table1Thecomponentsforindustrialanalysis,elementcompositionandcalorificValueofsomebioma

5、ssandcoal热值燃料种类工业分析成分%元素组成%ca1orificva1uesortofcomponentsforindustria1ana1ysise1ementcompositionfGdWfue1fffCffffffKfWAVGDCSNP2OKJ/kg豆秸5.103.1374.6517.125.8144.790.115.852.8616.3316157beansta1k稻草4.9713.8665.1116.065.0638.320.110.630.14611.2813980ricestraW玉米秸4.875.9371.4517.755.454

6、2.170.120.742.6013.8015550maizestraW麦秸4.398.9067.3619.355.3141.280.180.650.3320.4015374WheatstraW牛粪6.4632.4048.7212.525.4632.070.221.411.713.8411627coWdung烟煤8.8521.3738.4831.303.8157.420.460.93//24300bitumite无烟煤8.0019.027.8565.132.6465.650.510.99//24430anthracite注,Wf水分Waterconten

7、t,Af灰分ashcontent,Vf挥发分vo1ti1egascontent,CfGD固定碳so1idcarboncontent表2生物质燃料和煤炭在结构特性上的主要差别Table2Themaindifferentbetweenbiomassandcoalonthecompositioncharacteristics燃料种类密度t/m3C%O%%S%A%V%sortoffue1density生物质燃料0.47~0.64<木材38~5030~445~60.10~0.204~1465~70biomassfue1Wood)煤炭55~903~203~50.40

8、~0.605~257~380.80~1.00coa13)含氧量多O从表2所列数字