生物质燃料成型前后及煤的燃烧特性实验分析.docx

生物质燃料成型前后及煤的燃烧特性实验分析徐美平（上海电力股份有限公司吴泾热电厂）摘要：　　现今世界能源紧缺，污染严重。生物质能作为一种可再生能源，储量大、污染小，对解决能源、生态环境问题将起到十分积极的作用。人们正在积极探索更加高效的利用各种生物质能。其中燃烧特性的科学研究对生物质锅炉的设计和优化运行等至关重要。　　本文采用TG-DTG-DTA热重实验的方法，对原始秸秆、压缩成型后秸秆及原煤的燃烧特性进行了实验研究，比较并得出了各种燃料的燃烧、着火、燃尽和燃烧稳定等特性。并对典型的燃烧组织方式--层燃链条炉燃烧方式进行了分析，结合煤的燃烧特性和过程，对生物质燃料燃烧过程中的燃料给料和送风量进行了调整，为生物质锅炉的锅炉设计、优化运行等奠定了基础。关键词：生物质成型燃料；燃烧特性；热重分析ABSTRACT：　　Nowadays, our world is facing a series of problems such as energy resources shortage and serious environmental pollution. As a renewable resource, with a large reservation and less pollution, biomass will play a very positive role in resolving the problems of energy shortage and environmental protection. 　　In this paper ,TG-DTG-DTA thermo-gravimetry experiment was made to study the combustion characteristics of straw stalk, compressed biomass and raw coal. Characteristics such as fuel combustion, fire catching point, burning stability were compared. Also, the chain boilers combustion has been mainly studied. Compared with the combustion process of coal, some corresponding adjustment in biomass boiler such as fuel feed and air speed have been made. These all have given the foundation to optimized boilers design and operation. Key Words: compressed biomass; combustion characteristics; thermo-gravimetry experiment前言　　燃料在锅炉炉内的燃烧稳定性及燃尽特性是锅炉设计及运行过程中人们最为关心的问题。燃料着火特性不仅取决于其挥发分含量，而且与燃料微观结构、挥发份成分、灰分含量、水分含量、发热量等多种因素有关。燃料燃烧稳定性既要反映燃料着火的难易程度，又应该体现燃料着火后的跟进燃烧状况，是锅炉运行特别是低负荷运行工况下能否稳定着火的重要指标。燃料的燃尽特性主要反映燃料燃烧后期的燃尽能力，其特性的优劣直接影响到锅炉机械不完全损失的大小。若仅仅以特定测试条件下挥发分的释放量作为燃料着火特性优劣的衡量标准，无法反映不同燃料挥发分释放的温度水平、挥发分释放的持续情况及挥发分释放的集中程度，同时，不同燃料由于其内部结构、灰分及水分含量的差异，其固定碳的燃烧过程亦受到不同程度的影响。对于燃料的燃尽特性，常规分析方法无法进行判别。近年来，热重分析方法被广泛应用于煤种特性的分析研究之中。作者采用德国耐驰公司生产的NETZSCH STA409 PC/PG 差示热重分析仪对秸秆成型前后燃料及煤进行了分析研究，并从中得出了关于秸秆成型前后燃料及原煤的燃烧过程、着火特性、燃烧稳定性及燃尽特性等的特性比较。2、实验材料、装置及条件实验用生物质及燃料为：原始秸秆、压缩成型后秸秆、原煤实验装置为：NETZSCH STA 409 PC/PG 差示热重分析仪。实验条件：在NETZSCH STA 409 PC/PG 差示热重分析仪上对各种工况进行燃烧特性试验，工作气氛为常压、空气条件下，空气流量25 mL／min。主要条件及燃料见表2-1及下图。表2-1 原材料以及试验条件原始秸秆压缩成型后秸秆原煤试样重量(mg)26．61019.40074.440持