生物质燃料燃烧

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生物质颗粒燃烧技术

生物质颗粒燃烧技术

生物质颗粒燃烧技术引言:生物质颗粒燃烧技术是一种利用生物质颗粒作为燃料进行燃烧的技术。

生物质颗粒是一种由生物质原料经过粉碎、压制等工艺制成的固体燃料,其主要成分是木质纤维素。

生物质颗粒燃烧技术不仅可以有效利用可再生资源,还能减少环境污染。

本文将介绍生物质颗粒燃烧技术的原理、优势和应用前景。

一、生物质颗粒燃烧技术的原理生物质颗粒燃烧技术的原理是将生物质颗粒投入燃烧器中,通过控制燃烧过程中的氧气供应和燃料投入量,使颗粒燃烧产生高温烟气,进而驱动发电机或产生热能。

在燃烧过程中,生物质颗粒中的碳、氢、氧等元素与氧气发生化学反应,释放出热能。

通过合理调控燃烧过程中的温度、氧气浓度和颗粒尺寸等参数,可以实现高效燃烧,降低能耗和排放。

二、生物质颗粒燃烧技术的优势1. 可再生资源利用:生物质颗粒是利用农林废弃物、秸秆、木屑等生物质资源制成的,具有丰富的来源和可再生的特点,可以有效减少对传统能源的依赖。

2. 环保节能:生物质颗粒燃烧技术相比传统化石燃料燃烧技术更为环保,燃烧过程中产生的二氧化碳可以被植物吸收,形成生物循环;同时,生物质颗粒燃烧设备在烟气净化方面也有较高的效率,能够有效降低颗粒物和氮氧化物的排放。

3. 灵活性强:生物质颗粒燃烧技术适用于各种规模的能源设备,可以用于发电、供热、工业炉窑等多个领域,具有很大的应用潜力。

4. 经济效益好:生物质颗粒燃烧技术的成本相对较低,生物质资源的利用也有利于农村经济发展和农民增收。

三、生物质颗粒燃烧技术的应用前景生物质颗粒燃烧技术在能源领域的应用前景广阔。

首先,生物质颗粒燃烧技术可以用于农村能源供给,解决农村能源问题,提高农民生活质量。

其次,生物质颗粒燃烧技术可以替代传统的煤炭燃烧技术,减少煤炭资源的开采,降低对环境的破坏。

此外,生物质颗粒燃烧技术还可以与其他清洁能源技术相结合,如太阳能、风能等,形成混合能源系统,提供可持续的能源解决方案。

结论:生物质颗粒燃烧技术作为一种环保、可再生的能源利用技术,具有重要的意义和广阔的应用前景。

生物质燃烧与气化的特性研究

生物质燃烧与气化的特性研究

生物质燃烧与气化的特性研究生物质是指来自植物、动物等生物的有机物质,如木材、稻草、秸秆、麻棕等。

生物质资源丰富,是可再生能源的主要来源之一。

研究生物质燃烧与气化的特性,对于利用生物质资源进行能源化利用、减少化石能源的使用、降低燃烧排放物的产生等具有十分重要的意义。

1. 生物质燃烧的特性生物质燃烧是指将生物质燃料在氧气存在下进行燃烧反应,释放出能量的过程。

生物质燃烧的基本反应式为:生物质 + 氧气→ 二氧化碳 + 水 + 能量。

生物质燃烧的特性主要包括:热值、燃烧过程、燃烧产物等。

(1)热值。

生物质燃料的热值是指燃烧单位质量生物质所释放出的能量,通常用单位重量(kg或g)的生物质所产生的热能(MJ/kg或kJ/g)表示。

生物质燃料的热值较低,燃烧时需要大量的空气才能达到理论燃烧。

(2)燃烧过程。

生物质燃烧的过程受到许多因素的影响,如燃烧空气比、燃料质量、燃料湿度等。

在不同的燃烧环境下,生物质燃料的燃烧速率和燃料消耗率也会发生变化。

(3)燃烧产物。

生物质燃烧过程中会产生多种气态和固态产物,其中包括二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物、颗粒物等。

这些燃烧产物对于环境和人体健康都有着一定的影响,因此需要对生物质燃烧产物进行有效的监测和控制。

2. 生物质气化的特性生物质气化是指将生物质燃料在氧气缺乏的情况下进行燃烧反应,生成气体燃料的过程。

生物质气化的基本反应式为:生物质 + 气化剂→ 一氧化碳 + 氢气 + 二氧化碳 + 热能。

生物质气化的特性主要包括:气化产物、气化速率、产物热值等。

(1)气化产物。

生物质气化过程中会产生一氧化碳、氢气、二氧化碳、甲烷等气体,其中一氧化碳和氢气是主要的可燃气体成分。

(2)气化速率。

生物质气化的速率受到气化温度、气化剂、燃料质量等多种因素的影响。

通常情况下,生物质气化的速率较燃烧速率慢,需要一定的时间才能完全气化。

(3)产物热值。

生物质气化产生的气体燃料具有较高的热值,可以作为热能和动力能源的供应。

生物质燃烧

生物质燃烧

生物质燃烧生物质燃烧是一种利用生物质作为燃料产生热能的过程。

生物质是指来自动植物和其他有机物质的可再生资源,包括木材、秸秆、木屑、废弃农作物等。

生物质燃烧是一种传统的能源利用方式,也是一种环保的替代能源,其过程涉及到燃烧产生热能、减少温室气体排放等方面。

本文将就生物质燃烧的原理、应用、优缺点进行探讨。

生物质燃烧的原理生物质燃烧是通过氧气氧化生物质中的碳、氢等元素,释放出能量的过程。

当生物质燃烧时,碳、氢与氧结合生成二氧化碳和水蒸汽,同时释放出热量。

这种过程是一个放热反应,可以产生大量的热能,可以用于供暖、发电等方面。

生物质燃烧的应用生物质燃烧可以广泛应用于多个领域,其中包括生活供暖、工业生产、发电等。

在生活供暖方面,生物质燃烧可以利用木柴、秸秆等生物质作为燃料,为家庭提供热水和取暖。

在工业生产方面,生物质燃烧可以作为能源供应,也可以用于工业锅炉等设备。

另外,生物质燃烧也可以用于发电,通过生物质燃烧产生的热能驱动蒸汽轮机发电,提供电力供应。

生物质燃烧的优缺点生物质燃烧作为一种替代能源具有一些优点和缺点。

其优点包括:•可再生:生物质是可再生资源,不会因为使用而枯竭。

•环保:生物质燃烧产生的二氧化碳相对于化石燃料排放的CO₂要少,对环境造成的影响较小。

•经济性:生物质燃烧的原料相对容易获取,成本低廉。

生物质燃烧的缺点包括:•排放物:生物质燃烧虽然比化石燃料产生的排放物少,但仍会排放一些有害气体,如一氧化碳、氮氧化物等。

•能效:相比于化石燃料,生物质燃烧的能量利用效率相对较低,还有一定的提升空间。

综上所述,生物质燃烧作为一种环保的替代能源,在当今的能源转型中具有重要意义。

随着技术的进步和应用领域的不断拓展,生物质燃烧将在未来得到更广泛的应用和发展。

生物质颗粒燃烧机工作原理

生物质颗粒燃烧机工作原理

生物质颗粒燃烧机工作原理
生物质颗粒燃烧机(Biomass Pellet Burner)是一种利用生物质颗粒作为燃料燃烧的设备。

其工作原理主要包括以下几个步骤:
1. 颗粒供给:生物质颗粒通过供给系统进入燃烧机的燃烧室。

2. 点火:点火装置在燃烧室中点燃颗粒。

点火装置可以是电气式的火花点火装置或者是燃烧机内的着火点,点火后开始燃烧。

3. 提供气氛:为了使颗粒能够充分燃烧,燃烧室中维持一定的氧气含量,此时需要通过风机提供空气。

4. 燃烧:燃烧室中的颗粒在火焰的作用下燃烧。

燃烧过程中,生物质颗粒中的碳、氢、氧等元素与空气中的氧气发生氧化反应,产生热能、水蒸气和二氧化碳等产物。

5. 热能传递:燃烧产生的热能通过传热装置传递给所需加热的对象,例如锅炉、干燥设备等。

6. 清灰:生物质颗粒燃烧过程中会生成灰渣,需要定期清理。

一般设计了灰渣处理装置,通过除灰系统将灰渣排出。

总结:生物质颗粒燃烧机通过将生物质颗粒在燃烧室内进行氧化反应,产生热能,通过传热装置传递给所需加热的对象。

同时,通过除灰系统将生成的灰渣排除。

这种技术可以有效利用生物质颗粒的能量,并减少对化石燃料的依赖。

生物质能源的生物质燃烧和生物质气化

生物质能源的生物质燃烧和生物质气化

生物质能源的生物质燃烧和生物质气化生物质能源是一种可再生的能源,指的是通过利用植物、树木、农作物和废弃物等有机物质进行能源生产的过程。

一种常见的生物质能源的转化方法是生物质燃烧和生物质气化。

本文将分别介绍这两种方法的工作原理、应用领域以及其对环境的影响。

一、生物质燃烧生物质燃烧指的是将生物质材料直接燃烧释放能量的过程。

这一方法主要包括两个步骤:燃烧和能量利用。

燃烧过程中,生物质材料中的碳、氧、氢等元素与空气中的氧发生化学反应,释放出热能。

这个过程类似于化石燃料的燃烧,但由于生物质的含氧量较高,所以燃烧过程中产生的二氧化碳排放比较低。

能量利用过程中,燃烧释放的热能被用于产生蒸汽,驱动发电机发电。

此外,生物质燃烧还可以用于供暖、热水、工业炉等需求热能的场合。

生物质燃烧的优点在于其能源来源广泛、可再生性高、减少温室气体排放等,但也存在着一些问题。

例如,燃烧过程中会产生一定的氮氧化物和颗粒物排放,对空气质量和环境产生一定的影响。

因此,在生物质燃烧中需要采取一些技术措施来减少污染物的排放。

二、生物质气化生物质气化是将生物质材料在缺氧(或氧气限制)环境下进行热解和气化的过程。

通过这个过程,生物质材料可以转化为可燃的气体燃料,称为生物质气体。

生物质气化过程中,生物质材料首先被加热至高温,使其发生热解,产生可燃的气体和固体残渣。

然后,气体可以通过进一步的气化反应进行净化和转化,得到更高质量的气体。

最终,这些气体可以用于发电、燃料合成等能源转换领域。

生物质气化的优点在于能够高效利用生物质材料,产生高质量的气体燃料。

与生物质燃烧相比,生物质气化过程中的排放物较少,对环境污染的影响较小。

此外,生物质气化还有助于减少生物质废弃物的处理问题。

然而,生物质气化技术的应用仍面临着一些挑战。

例如,气化过程中产生气体的组成会受到生物质材料的种类、气化条件等因素的影响,需要进行适当的调节和控制。

此外,气化设备的成本较高,对技术和经济条件要求较高。

生物质能的用途

生物质能的用途

生物质能的用途生物质能是指利用生物质资源进行能源转化的过程,是一种可再生能源。

生物质能的用途广泛,可以应用于能源供应、热力生产、化工工艺等多个领域。

本文将从生物质能的利用方式和应用场景两个方面介绍生物质能的用途。

一、生物质能的利用方式生物质能的利用方式主要包括直接燃烧、发酵、气化和液化等。

这些方式可以根据不同的需求和资源特点选择合适的利用方式。

1. 直接燃烧:将生物质直接作为燃料进行燃烧,释放出热能。

这种方式适用于家庭取暖、生活燃料和工业生产中的热力供应。

例如,生物质颗粒燃料可以替代传统的煤炭或天然气,用于锅炉燃烧,发电厂等。

2. 发酵:将生物质中的可发酵物质转化为生物燃气或生物醇。

这种方式适用于生物质废弃物的处理和能源生产。

例如,利用生物质废弃物进行厌氧发酵可以产生甲烷,用于燃气发电或替代天然气。

3. 气化:通过高温和缺氧条件下将生物质转化为合成气。

这种方式适用于生物质的高效能源转化和化学品生产。

例如,生物质气化可以产生合成气,用于合成燃料、化学品和材料。

4. 液化:将生物质转化为液体燃料,如生物柴油和生物乙醇。

这种方式适用于交通运输和替代石油燃料。

例如,生物质液化可以生产生物柴油,用于柴油车辆和机械设备。

二、生物质能的应用场景生物质能的应用场景广泛,涵盖了能源供应、热力生产、化工工艺等多个领域。

以下是几个典型的应用场景。

1. 生物质能发电:利用生物质能源发电是一种可持续、环保的能源供应方式。

生物质能发电可以替代传统的化石能源发电,减少温室气体排放。

在一些地区,生物质能发电已经成为主要的电力供应方式。

2. 生物质热力生产:利用生物质能进行热力生产可以用于供暖、工业生产和热水供应等。

生物质颗粒燃料、生物质醇和生物质柴油等都可以作为热力生产的燃料,提供可再生的热能。

3. 生物质化学品生产:生物质能可以用于生产生物基化学品,如生物塑料、生物涂料和生物油等。

这些化学品可以替代传统的石化产品,减少对有限资源的依赖,降低环境污染。

生物质化学链燃烧技术

生物质化学链燃烧技术

生物质化学链燃烧技术
生物质化学链燃烧技术是一种利用生物质燃料(如木材、秸秆、麦草等)进行燃烧发电的技术。

具体来说,生物质燃料中的碳水化合物在高温下分解产生气体,其中的碳氢化合物被氧化成CO2、H2O等物质,同时放出大量热能。

这些气体可以被燃烧在燃烧室中,从而产生高温高压的蒸汽,驱动涡轮发电机发电,同时也可以用于供热等其他用途。

生物质化学链燃烧技术具有以下优点:一是可以充分利用农业和林业等部门的生物质废弃物,降低污染和资源浪费。

二是燃料来源广泛,可以减少对石化能源的依赖,具有较好的能源安全性。

三是燃烧产生的CO2等气体可以被再次吸收,形成一个封闭的循环系统,对环境的负面影响较小。

四是燃烧过程相对稳定,设备性能易于控制和维护。

然而,生物质化学链燃烧技术也存在一些问题和挑战,例如燃料采购和储存、燃烧效率和排放控制等方面需要不断优化和完善。

总体来说,生物质化学链燃烧技术在促进可持续能源发展和环境保护方面具有重要意义。

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生物质燃烧技术

生物质燃烧技术

生物质燃烧技术随着环境污染和能源危机的日益加剧,生物质燃烧逐渐成为了热门话题。

生物质燃烧是指以木材、秸秆、谷物壳、废弃物等为燃料,通过直接或间接的燃烧,将其转化为热能或电能的过程。

这种新型的能源利用方式,具有环保、可再生、经济等多种优点,被广泛应用于热能、电力等领域。

本文将结合生物质的成分、分类、燃烧技术等方面,为大家详细介绍生物质燃烧技术的相关知识。

一、生物质的成分生物质是指植物和动物在生长和代谢过程中,所累积的有机物。

生物质种类繁多,包括木材、秸秆、谷物壳、家畜粪便等。

这些生物质本身都含有丰富的能量。

在燃烧的过程中,生物质中的碳、氢、氧等元素与氧气结合,释放出热能。

二、生物质的分类生物质可根据来源和结构进行分类。

按来源可以分为森林生物质、农业生物质、城市固体废弃物等。

按结构可分为木材、秸秆、谷物壳、纤维素、木质素等。

1.森林生物质森林生物质主要包括树木、树枝、树叶等。

由于森林生物质燃烧后的碳排放会造成大气污染,应该尽可能地减少森林砍伐和采伐,遵循可持续发展的原则,消极地开展能源开发工作。

2.农业生物质农业生物质主要指农作物的秸秆、麦秸、稻草、豆秆等。

由于大量的秸秆被废弃在田间地头,造成资源浪费和环境污染。

因此,秸秆等农业生物质燃烧成为了能源开发的热门领域。

在生物质的利用过程中,应该加强环保意识,避免大面积的烧秸现象。

3.城市固体废弃物城市固体废弃物可以通过焚烧的方式转化为热能和电能,具有显著的效益。

但同时,固体废弃物在燃烧过程中,会产生大量的臭气和有毒气体,给环境造成一定的污染,因此生物质燃烧时,应该采取科学的技术手段,减少有害气体的产生。

三、生物质燃烧技术生物质燃烧技术是指将生物质转化为热能或电能的技术手段。

生物质燃烧具有多种优点,如可再生、资源储量大、使用成本低等。

在生物质燃烧过程中,需要对燃烧设备、燃料等存在的问题进行技术改进和优化,以满足使用需求的要求。

1.直接燃烧方式直接燃烧方式是指生物质在燃烧过程中,所释放的热能直接被利用。

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生物质燃料燃烧特性与应用郑陆松 2008031620关键词:生物质燃料、燃烧过程、特性、应用、锅炉摘要:生物质燃料是一种可再生能源,介绍其组成成分,燃烧的一般过程和特点。

根据多种典型生物质燃料的基本组成,着重分析介绍了生物油的燃烧过程、性能特点及在动力机械中的应用。

以锅炉为例具体分析玉米秸秆在其中的层燃燃烧过程和特性。

分析总结了生物质燃烧对锅炉的影响。

1、前言生物质燃料是一种可再生能源,是指依靠太阳光合作用而产生的各种有机物质,是太阳能以化学能的形式存在于生物之中的一种能量形式,直接或间接地来源于植物的光合作用。

被认为是第四大能源,分布广,蕴藏量大。

生物质燃料基本特性生物质的种类很多,一般可分以下5大类:①木质素:木块、木屑、树皮、树根等;②农业废弃物:秸秆、果核、玉米芯、甘蔗皮渣等;③水生植物:藻类、水葫芦等;④油料作物:棉籽、麻籽、油桐等;⑤生活废弃物:城市垃圾、人及牲畜的粪便。

生物质作为有机物燃料是由多种复杂的高分子有机化合物组成的复合体,化学组成主要有:纤维素、半纤维素、木质素和提取物等,这些高分子物质在不同种类生物质、同一种类生物质的不同区域其组成也不同,有些甚至有很大差异。

生物质的可燃成分主要是有机元素如碳、氢、氮和硫,虽然就元素的成分而言,生物质燃料的成分和常规燃料煤炭基本上没什么区别,但正是各成分在数量上的差异导致了生物制燃烧产物与煤炭的差异。

生物质的碳含量普遍在50%左右,低于普通的烟煤,而氢含量则高于烟煤,尤其是挥发份和氧含量远远高于普通烟煤,氧含量超过煤10倍左右。

由于生物质燃料的可燃组分含量相对比较低,因此生物质燃料的低位发热量比一般烟煤低。

在着火燃烧性能方面,生物质燃料的挥发份含量远远高于普通烟煤,导致着火燃烧性能明显高于普通烟煤。

在燃烧污染物生成排放方面,生物质燃料的硫含量仅为0.1 %左右,含氮量和理论氮气容积也低于烟煤,所以总的SO2和NOx生成量都远低于烟煤。

根据秸秆生物质燃料高挥发分、高氧量、低硫份和灰份的基本特性,因此相对于煤炭而言,秸秆生物质具有易燃、清洁环保的特点。

2、生物质燃料:2.1生物质燃料燃烧过程分析:生物质燃料的燃烧过程主要分为挥发分的析出、燃烧和残余焦炭的燃烧、燃尽两个独立阶段。

其燃烧过程的特点是:【1】(1)生物质水分含量较多,燃烧需要较高的干燥温度和较长的干燥时间,产生的烟气体积较大,排烟热损失较高。

(2)生物质燃料的密度小,结构比较松散,迎风面积大,容易被吹起。

悬浮燃烧的比例较大。

(3)由于生物质发热量低,低位发热值约为12.6 MJ /kg ,炉内温度偏低,组织稳定的燃烧比较困难。

(4)由于生物质挥发分含量高,燃料着火温度较低,一般在250~350℃温度下挥发分就大量析出,并开始剧烈燃烧,此时若空气供应量不足。

将会增大燃料的不完全燃烧损失。

(5)挥发分析出燃尽后,受到灰烬包裹和空气渗透困难的影响,焦炭颗粒燃烧速度缓慢,燃尽困难,如不采取适当的措施,将会导致灰烬中残留较多的余碳,增大机械不完全燃烧损失。

目前,生物质的利用技术主要有生物质的气化发电、热解液化和直接燃烧发电等。

在实际应用过程中,生物质直接燃烧发电应用较为广泛,直接燃烧技术是最简便可行的高效利用生物质资源的方式之一。

生物质直接燃烧是将生物质直接作为燃料燃烧,燃烧产生的能量主要用于发电或集中供热等。

2.2、生物质直接燃烧具有如下特点:【2】一、 生物质燃烧所释放出的 CO2大体相当于其生长时通过光合作用所吸收的CO2,因此可以认为是CO2的零排放,有助于缓解温室效应;二、 生物质的燃烧产物用途广泛,灰渣可加以综合利用;三、 生物质燃料可与矿物质燃料混合燃烧,既可以减少运行成本,提高燃烧效率,又可以降低SO2、NOx 等有害气体的排放浓度;四、 采用生物质燃烧设备可以实现各种生物质资源的减量化、无害化和资源化。

由于生物质燃料特性与化石燃料不同,从而导致了生物质燃料在燃烧过程中的燃烧机理、反应速度以及燃烧产物的成分与化石燃料相比也都存在较大差别,表现出不同于化石燃料的燃烧特性。

生物质的 n(H)/n(C)比和n (O)/n(C)值均比煤要高,而且生物质的几种主要成分中半纤维素在o 225350 c ~分解,纤维素在o 325375 C ~分解,木质素在 o 310400C ~分解 ,因此其着火特性与煤相比存在差异生物质的直接燃烧利用技术,一般是将生物质进行成型预处理,尤其是秸秆类生物质。

成型技术是指在一定温度、压力下,将分散的、没有一定形状的生物质压制成具有一定形状、密度较大的成型燃料。

生物质成型工艺为:秸秆收集—干燥—破碎—热压—成型。

成型燃料其密度可达39001350 kg /m ~,便于贮存和运输,燃烧性能好。

为了研究生物质燃料与煤炭着火燃烧特性的差异,以生物油为例进行说明。

生物油性质:生物油是由不同组分组成的混合物.它是由生物质中的纤维素、半纤维素和木质素解聚和分裂而成。

因此,生物油和化石燃料油的元素组成是不同的。

与化石燃料油相比。

生物油中水分多。

氧元素含量较高,粘度较高,密度大,残炭率高,pH 值小,碳元素、氢元素和硫元素含量较低。

生物油巾含有酸、醇、醛、酮和酚类等400多种有机物,它们在长时间存放或加热后会发生化学反应,因此生物油储存稳定性较差且易老化【3】生物油燃烧特性:生物油的理化性质对其燃烧行为有相当大的影响。

由于不挥发组分的含量较高,因此生物油是可燃的,但不是易燃的。

生物油十六烷值为13—14,热值约为柴油的1/2。

理论上讲,生物油可以替代化石燃料成为热力设备的燃料。

2.3、生物油燃料特性较差:1、点火困难。

生物油中水分、氧元素含量较高,不能压燃,可用火焰引燃。

可采用轻油和生物油双燃料供应管路。

利用轻油燃烧释放出热量引燃生物油,也可将十六烷值高的燃料与生物油混合或乳化进行直接燃烧。

如何转化利用生物油中过多的氧是一个亟待解决的问题。

2、设备结焦和腐蚀问题。

生物油粘度大。

其SM0(沙脱平均直径。

为生物油喷雾雾滴的体积之和与表面积之和的比值)较大,存在燃烧不完全、易析出碳、燃烧器头部易结焦、管壁易积灰等问题。

生物油密度大,火焰辐射面增大,燃烧器头部温度升高,喷嘴更易结焦、堵塞。

采用预过滤生物油、加强油雾与空气的混合、经常更换或清洗喷嘴等方法可解决上述问题。

生物油pH值较低,酸性强,在燃烧室内和燃气轮机叶片上易出现严重的腐蚀现象,可将生物油醇酯化后进行燃烧,燃烧设备材料也应更换为耐酸性强的不锈钢材料。

3、雾化质量问题。

生物油粘度大,密度高,残炭率高.因此应采用预过滤生物油,提高喷射压力,预热生物油的方法,降低生物油的粘度,减小液滴尺寸,提高生物油雾化质量,但喷雾量增加,喷雾角度减小,喷雾冲击力提高。

喷嘴磨损加剧。

生物油雾化得越细,越有利于蒸发、混合,还能缩短燃烧时间.因此应选择孔径较小的喷嘴,并增加喷嘴的数量。

4、合理配置风量问题。

生物油中碳、氢元素含量较少,保持一个合理的空气过量系数十分重要。

根据锅炉炉膛氧量表和排烟氧量表及风量表的变化情况.调整风门开度和油阀开度。

通过调节柴油机喷油提前角来调节滞燃期和预混合油量,可以提高生物油燃烧效率。

通过燃气轮机燃料控制系统可以调节燃料供应量,通过进气导流叶片,可以调节进气流量。

3、目前生物油燃烧的应用研究:主要有锅炉燃烧、柴油机燃烧、燃气轮机燃烧、斯特林发动机燃烧。

3.1、柴油机燃烧:柴油机热效率高。

经济性好。

中低速柴油机可以使用低品质的燃料。

生物油在柴油机中很难压燃,柴油机喷射系统出现严重的磨损、积炭现象,运行不稳定,技术上存在很大的障碍。

目前主要考虑生物油与其它燃料混合或乳化后在柴油机中的燃烧,而须对柴油机的燃料供应系统和喷射系统进行必要的改造,混合生物油或乳化生物油才能满足柴油机连续运行的特性和烟气排放量的要求。

3.2、燃气轮机燃烧:燃气轮机具有效率高、功率大、体积小、运行成本低和使用寿命长等优点。

采用燃气轮机燃烧生物油发电一直是研究人员希望实现的目标。

相关试验研究表明,燃用生物油后,燃气轮机运行负荷范围变小.燃烧腔和叶片出现积炭现象,要对燃气轮机燃料供应系统进行必要的改造才可以满足其连续运行的要求。

3.3、锅炉燃烧:与柴油机和燃气轮机相比.锅炉热效率较低,燃料适应性较广只须对锅炉燃料供应系统进行必要的改造,生物油就能满足锅炉连续运行的特性和烟气排放量的要求,技术上完令可行。

生物油和煤共燃不会对锅炉和设备产生不利的影响,且烟气排放量减少,最有可能得到大规模应用。

4、玉米秸秆生物质在锅炉中的层燃燃烧过程分析:【4】玉米秸秆的燃烧过程主要包括:水分蒸发、挥发分的析出及燃烧和固定碳的燃烧等。

随着升温速率的提高,着火温度有较大的增加,挥发分析出和固定碳的燃烧最大时对应的温度增加较小,燃尽温度增加最大;DTG.T曲线中挥发分燃烧失重峰项值增加变快,并且最大燃烧速率Vl对应的温度逐渐变大,燃烧失重峰向后偏移;升温速率从20℃/min再增加时第二个燃烧失重峰峰顶值和升温速率关系不大;DTA.T中的两个放热峰逐渐向后偏移。

玉米秸秆的燃烧过程存在低温和高温区间,低温区的活化能不到高温区的一半,说明在低温区只需要较少的热量就能够使燃烧反应发生而高温区则需要的热量更多:从频率因子来看,高温区的燃烧反应要比低温区剧烈的多;随着升温速率的增大,活化能变小,频率因子也变小;利用双组分分阶段反应模型能够针对玉米秸秆在不同的温度区间内运用不同的反应级数描述其反应过程,在低温区反应级数为一级,而高温区反应级数为三级。

随着温升速率的升高,玉米秸秆的最大热解速率增加较快,同时较高温升率下的热解速度也比较低的热解速率快,有利于挥发分的析出;热解初析温度逐渐降低,析出变得更容易;挥发分最大热解速率逐渐变大,并且变大的越来越快,造成挥发分析出时越剧烈;最大热解速率时对应的温度也是变大的,说明较高的温升率造成DTG曲线失重峰滞后现象;热解过程中达到最大热解速率时所需要的时间是迅速变小,说明较高的温升率利于挥发分的迅速析出。

随着升温速率的增加,玉米秸秆的活化能将变大,则所需较多的热量才能够使秸秆热解;频率因子变大但数量级完全相同,则提高热解时的温升率能够使反应更加剧烈,所以较高的温升率有利于挥发分的快速析出。

玉米秸秆的热解反应为一级的,反应机理方程为f(a)=(1一a)。

玉米秸秆燃烧时能形成两个燃烧失重峰,前一个为燃烧挥发分的燃烧失重峰,后一个为燃烧固定碳的燃烧失重峰,并且由玉米秸秆的工业分析知道其挥发分含量67%和约17%的固定碳,这就决定了玉米秸秆在锅炉内刚刚燃烧时,需要迅速提供足够的氧气才能够使挥发分充分燃烧,并且还要有足够的氧气使燃烧挥发分后的剩余碳能够完全燃烧,这就要求炉内有及时的供风系统保证。

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