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《秸稈生物質(zhì)燃料燃燒特性分析(陳亮a)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、秸稈生物質(zhì)燃料意義與燃燒特性分析作者：陳亮生物質(zhì)是一種貯存太陽(yáng)能的可再生能源，用現(xiàn)代技術(shù)可以轉(zhuǎn)化成固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料，在我國(guó)是僅次于煤炭、石油和天然氣的能源,并占有重要地位［生物質(zhì)資源包括薪柴、農(nóng)林作物，尤其是為了生產(chǎn)能源而種植的能源作物，以及農(nóng)業(yè)和林業(yè)殘剩物，食品加工和林產(chǎn)品加工的下腳料，城市固體廢棄物、生活污水和水生植物等歐洲主要國(guó)家生物質(zhì)能的開發(fā)利用均以豐富的森林資源為基礎(chǔ).而我國(guó)有豐富的農(nóng)作物秸稈資源,國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的生物質(zhì)鍋爐主要以燃燒農(nóng)作物秸稈為主，但由于我國(guó)秸稈生物質(zhì)資源的開發(fā)利用尚處于起步階段，其中約有1
2、.45X108t用作畜牧飼料,9.1X107t用作還HI肥料,1.4X107t用作工業(yè)原料,2.8X108t作為農(nóng)民傳統(tǒng)的生活燃料,余下的1.0X108t左右在田間地頭被直接焚燒了，這不僅污染環(huán)境，還造成能源浪費(fèi)。因此，積極開發(fā)利用生物質(zhì)能對(duì)解決能源短缺和協(xié)調(diào)環(huán)境發(fā)展有重要意義.生物質(zhì)燃料特性分析根據(jù)發(fā)電燃燒的特點(diǎn)，農(nóng)作物秸稈一般分為兩類:一類為黃色秸稈又稱軟質(zhì)秸稈，主要包括麥秸、玉米秸和稻草等,在生物質(zhì)秸稈燃燒應(yīng)用中占很大比重;另一類為灰色秸稈又稱硬質(zhì)秸稈，主要包括棉稈、麻稈等。我國(guó)常見的、有代表性的3種黃色秸稈（
3、稻草、麥秸和玉米秸）為研究對(duì)象，分析其燃料特性，并判別其燃燒過程中的結(jié)渣特性。不同生物質(zhì)的元素分析結(jié)果不同,灰分組成也有明顯的羌異.常見生物質(zhì)燃料和煙煤的工業(yè)成分分析及元素構(gòu)成分析種類工業(yè)分析成分/%MdafAdafVdafCgd元素組成/%CdafHdafSdafNdaf低位發(fā)熱值Qydw/kJ?kg-1稻草4.9713.8665.1116.0648.305.300.090.8113980麥秸4.938.9067.3619.3549.606.200.070.6115370玉米秸4.875.9371.9517.754
4、9.306.000.110.7015680煙煤1.0924.6431.5842.6957.122.910.820.9824300常見生物質(zhì)燃料和煙煤的灰分組成/%生物質(zhì)灰分灰分含量SiO2A12O3TiO2Fe2O3CaOMgONa2OK2OSO3Cl麥秸7.055.31.90.10.76.11.11.725.64.41.318.774.71.00」0?83?01?71?0123121?2玉米秸3.272.24.30.24.75.13.91.34.40.122.8煙煤11.746.919.61.323.82.21.4
5、0.40.5生物質(zhì)的揮發(fā)分含量較多，特別是玉米秸的揮發(fā)分高達(dá)70%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過煙煤;生物質(zhì)固定碳含量較低，不到20%,而煙煤的固定碳含量超過生物質(zhì)的兩倍;另外,生物質(zhì)的含硫量和熱值明顯低于煙煤.3種生物質(zhì)中灰分含量相差很大，玉米秸的灰分含量最低，稻草的灰分含量最高，麥秸和玉米秸的灰分含量遠(yuǎn)低于煙煤;生物質(zhì)灰分中SiO2和CaO含量較高，均超過煙煤，其中SiO2含量超過總灰分的50%;另外，生物質(zhì)灰中的堿金屬氧化物(K2O+Na2O)的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于煙煤.生物質(zhì)特性對(duì)燃燒的主要影響有以下4點(diǎn)：一是含水量高、熱值低，產(chǎn)生的煙
6、氣體積較大，排煙熱損失較高,因而爐膛溫度低，燃燒效率也較低；二是揮發(fā)分含量高，析出速度快，燃料在爐內(nèi)能快速著火燃燒,燃燒時(shí)需補(bǔ)充大量空氣,否則會(huì)造成空氣供給量不足，難以保證生物質(zhì)燃料充分燃燒，從而影響鍋爐的燃燒效率；三是固定碳的含量遠(yuǎn)小于煙煤,市于固定碳的燃點(diǎn)高，其含量越高越難燃燒，因此生物質(zhì)很容易燃燒；四是生物質(zhì)燃料中的硫、氮、碳含量較低可以降低電廠SO2和NOx的排放,CO2近似零排放.生物質(zhì)結(jié)渣特性的判別目前主要是根據(jù)灰成分，采用堿性指數(shù)、堿酸比的方法評(píng)價(jià)生物質(zhì)積灰結(jié)渣的特性，稻草的結(jié)渣性最強(qiáng)，其次是麥秸，玉米
7、稈的結(jié)渣可能性較小?由堿酸比判別法得到的結(jié)果與堿性指數(shù)法相比存在一些差異，對(duì)于生物質(zhì)而言，說明用酸堿比判別法判別結(jié)渣特性有待進(jìn)一步研究。生物質(zhì)是清潔的可再生能源，這是生物質(zhì)鍋爐發(fā)展的主要優(yōu)勢(shì)之一?然而由于秸稈生物質(zhì)自身的燃料特性，以及堿金屬和氯的存在，使得生物質(zhì)直燃鍋爐比燃煤鍋爐更容易產(chǎn)生積灰、結(jié)渣和腐蝕等問題.目前生物質(zhì)利用中普遍存在的堿金屬問題，直接制約了生物質(zhì)鍋爐的發(fā)展,這已引起國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注.主要堿金屬對(duì)結(jié)渣的影響結(jié)渣是個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過程,其主要形態(tài)是以黏稠或熔融的沉淀物形式出現(xiàn),而造成結(jié)渣的一個(gè)重要
8、原因是燃料層的溫度高于灰的軟化溫度.在燃煤鍋爐的燃燒過程中，過量空氣系數(shù)、爐膛溫度等參數(shù)對(duì)結(jié)渣率有重要影響,而生物質(zhì)具有區(qū)別于煤炭的燃料特性，除了以上參數(shù)的影響外,堿金屬特別是K,C1,S元素對(duì)積灰結(jié)渣和腐蝕有重要影響.K元素在秸稈生物質(zhì)中含量較高,主要形成氧化物、氯化物和硫酸鹽,這些化合物都表現(xiàn)為低熔點(diǎn)?當(dāng)K及其化合物凝結(jié)在飛灰顆粒上時(shí)具有黏
