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秸秆成型颗粒燃料特性

来源:本站整理 | 点击: | 录入时间:2014-10-26

  秸秆成型颗粒燃料在炉膛燃烧时,燃烧类似型煤的燃烧过程属于静态渗透式扩散燃烧,但仍不失生物质秸秆散烧的特性。整个燃烧过程可以参照煤炭的燃烧机理大致划分为点火(挥发物燃烧)、扩散燃烧(可燃气体与碳混合燃烧)、平稳燃烧(焦炭燃烧)、燃烬(灰烬,残余微量焦炭)4个阶段。①点火秸秆成型颗粒燃料表面可燃挥发物燃烧,进行可燃气体和氧气的放热化学反应,形成火焰。由于其结构密实、无孔缝,导热系数小,可燃挥发气体释放速度慢,所以燃烧缓慢、火焰长而无力。随着秸秆成型颗粒燃料受热后内部的挥发分缓慢、持续析出、燃烧持续约10 min。②扩散燃烧随着燃烧温度的不断升高,燃烧开始进入表面焦炭过渡燃烧阶段,生物质成型颗粒燃料表层的碳开始燃烧和少量由内部逸出的可燃气体的燃烧,炭化不断向燃料内部发展。③平稳燃烧随着燃烧的持续,蓝色外焰变薄,火焰变得短而有力,燃烧开始变得猛烈,燃烧向更深的焦炭层渗透。这个阶段在燃料表面进行的是CO的燃烧,燃料内层则是炭燃烧。由于空气和烟气场的相对扩散,生物质成型颗粒燃料内部得不到足够空气,纤维素、木质素在高温下被气化生成CO2、H2,CH4等可燃气体,它们不断向外扩散燃烧保证燃烧平稳进行,直至火焰逐渐变短、变强,这主要是焦炭的燃烧。④燃烬燃料中剩余碳继续燃烧。这时可燃物基本燃尽,火焰变短,颜色开始由亮变暗,直至消失,此时燃料已变成暗红色灰块,整个燃烧过程大约持续60 min。燃烧温度变化曲线如图l所示。燃烧的初始阶段温度上升较快,扩散燃烧和平稳燃烧阶段温度上升速度逐渐减慢,温度较高,燃烬阶段温度开始逐渐下降。

  秸秆成型颗粒燃料烟尘、沉积腐蚀生物质秸秆成型颗粒燃料在生产过程中不发生化学变化,成分与原生生物质秸秆相差不大,而燃烧时所排放烟尘除数量(不高于200mg/m3)有所减少,其与原生物质秸秆烟尘成分未有明显差别,烟尘主要产物组分见表2。生物质秸秆成型颗粒燃料Cl含量较高,会导致炉膛内严重腐蚀,同时燃烬物易出现类似于煤炭的结渣现象,其沉积和腐蚀机理为秸秆中含有l%以上的钾及其它金属元素,燃烧过程中易挥发的碱金属盐在700℃左右的高温下进入炉膛的气相,挥发性灰分和其它细小颗粒一部分会在冷凝面上凝结形成初始沉积层。随着温度升高表面会出现熔融黏结面,较大的颗粒烟尘撞击到初始沉积面上形成新的沉积层,当炉膛温度高于780℃时,这些沉积物形成玻璃状的渣(复杂混合物),严重结渣导致锅炉不能正常运转

 
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