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生物质燃烧之特性的影响问题
来源:生物燃料、lzsp荔枝视频app木粒燃料华南最大规模荔枝fm--lzsp荔枝视频app新型能源   时间:2017-3-21 16:40:23
生物质能是一种可再生且CO2零增长的能源来源。尽管生物质中氢、lzsp荔枝视频app硫以及着火温度等差别很,但是生物质的结构、lzsp荔枝视频app组分以及元素组成有着相当大的差异,这些对生物质燃烧具有很大的影响。生物质燃烧一般都是直接燃烧或者与煤进行混合燃烧。许多学者对生物质燃烧属性进行了研究,结果表明生物质燃烧特性受到生物质基本组分和组成元素、lzsp荔枝视频app燃料的理化性质以及运行条件的影响。
  1.1生物质燃料组分对生物质燃烧的影响
  生物质与煤具有很多不同的地方,包括有机物和无机物成分,热值和物理属性等。氮、lzsp荔枝视频app氯和灰分的含量对NOx排放、lzsp荔枝视频app腐蚀和灰分沉积有直接影响。生物质中挥发性物质、lzsp荔枝视频app固定碳和灰分的含量是影响生物质燃烧质量的重要因素。半纤维素、lzsp荔枝视频app纤维素和木质素含量是决定生物质热值的关键因素,生物质中木质素含量高,其热值也高。因此一般可将生物质分为含有木质素较多的林业废弃物生物质和含纤维素较多的农业励志视频在线观看下载生产废弃物两大类。挥发性物质的释放一般处于燃烧的起始阶段,影响生物质的燃烧速率和着火特性,它与微分热重曲线中的点火温度和最快燃烧速率有直接关系。生物质中灰分的含量会影响燃烧设备的使用寿命、lzsp荔枝视频app设备维护成本以及烟气中污染物的排放量。生物质中水分含量较高,影响其燃烧过程中的热化学反应,降低炉膛内部温度,从而降低了灰分的熔融点,增加了灰分结渣结垢的不良影响。
  Demirbas对24种生物质燃料的主要组成成分以及灰分含量进行了收集整理,为生物质能的燃烧利用提供了重要的数据和理论基础。Dare等利用ICP-MS以及DTA/TGA仪器对树皮废弃物和桉树的燃烧特性进行了研究,其燃烧过程的主要参数包括灰分的结垢结渣程度、lzsp荔枝视频app灰分浸出特征、lzsp荔枝视频app痕量元素(主要为As,B,Se,Hg,Cl)和S的释放水平。
  由于生物质中挥发分含量高,生物质燃料和产生的焦炭具有高的反应活性,使其成为一种重要的优质燃料。测定含碳物质的反应活性一般采用等温或者不等温热重技术,绘制失重曲线。一般都有水分蒸发、lzsp荔枝视频app干燥,挥发分的释放,挥发分和焦油的燃烧3个阶段。生物质燃料焦炭的反应活性普遍要高于煤,这主要归结于生物质焦炭的多空以及无序的碳结构,可以提高氧气的接触面积。
  1.2生物质燃料理化特性对生物质燃烧的影响
  生物质燃料的理化性质主要包括燃料密度、lzsp荔枝视频app粒径大小、lzsp荔枝视频app主要元素含量、lzsp荔枝视频app着火特性和易碎性以及热值等。与煤相比,生物质一般少C多O,Si和K含量较高,Al、lzsp荔枝视频appFe和S含量较低,热值低,水分含量高,密度和易脆性低。
  林业废弃物生物质N和灰分的含量较低,农业类生物质N和灰分的含量则较高。灰分的含量以及灰分中元素的组成直接影响燃烧过程中产生的结焦结垢以及灰分熔融等问题。小麦秸秆灰分中K2O和Cl的含量分别为20.0%和3.6%。热裂解后的焦炭可以通过水洗的方式去除K和残留的Cl。这样可以避免因K的存在而对锅炉造成损害。碱金属的存在会与S和Cl反应,从而对热化学转换系统不利,造成热交换器表面、lzsp荔枝视频app汽轮机刃片的结垢和腐蚀,以及一些其他部件的损害。Demirbas对煤和生物质中的理化特性进行了比较,并对24种生物质燃料的主要元素以及灰分中的无机物的含量进行了定量分析,为生物质的混合燃烧提供了技术支撑。
  生物质的密度比较低,约为500kg/m3,粒径较大,孔隙度较大。这些因素导致了单位质量生物质燃料的比表面积大,燃烧反应速度快等优点。尽管各种生物质间理化性质有较大差距,但是生物质的着火温度都相对集中,一般在177℃左右。
  生物质燃烧质量与生物质中挥发分的释放和燃烧有着重要的关系。挥发分的释放随着温度的升高而加剧。因此,为了使挥发分得到充分燃烧,需要获得足够的气相停留时间,以保证挥发分能够在燃烧室内得到有效燃烧,降低未燃气体在烟气中的含量,提高热效率。生物质燃料中N元素的转移与挥发分的释放有直接关系。79%~91%的N在燃料热裂解过程中随着挥发分进行释放。在较低的温度或者较短的气相停留时间里,燃料中的N倾向于滞留在焦炭中,形成富氮焦炭,热裂解产物挥发分N主要是NH3、lzsp荔枝视频appHCN和HNCO等。NH3氧化形成NO,并根据荔枝app化学当量比和燃料中N的浓度不同,与NO和其他含N物质转化形成N2。
    文章整理:生物燃料 /product-1.html
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