生物質(zhì)與低揮發(fā)分煤粉共燃特性的試驗研究.pdf

1、生物質(zhì)是一種揮發(fā)分含量高的可再生能源，而低揮發(fā)分煤是一種揮發(fā)分含量低不易點燃的能源。生物質(zhì)與低揮發(fā)分煤的混合燃燒，能提高燃料的揮發(fā)分含量，降低混合燃料的著火點，減少污染物(NOX、SOX)和CO2的排放，促進生物質(zhì)燃料的合理利用，是一種低成本、低風險的可再生能源利用方式。
　　本文以玉米秸稈、高粱秸稈、大豆秸稈、蘋果樹枝、地瓜秧五種生物質(zhì)和低揮發(fā)分煤粉為燃料，在單燃及混燃情況下進行熱重試驗和污染物排放試驗，分析不同條件下其燃燒特性

2、和污染物的排放特性，并在熱重試驗基礎(chǔ)上進行動力學(xué)分析，確定動力學(xué)參數(shù)，計算燃燒特性指數(shù)。
　　在熱重試驗中，生物質(zhì)和低揮發(fā)分煤粉單獨燃燒DTG曲線都存在一個明顯的單峰。生物質(zhì)的摻混比越大，TG曲線有向左側(cè)低溫區(qū)間移動的趨勢，揮發(fā)分峰值變大峰變寬，焦炭峰值變小峰變窄，著火溫度降低顯著。而隨著粒徑的增大，TG曲線有向高溫區(qū)移動的趨勢，DTG曲線中摻混120目高粱秸稈的試樣對應(yīng)揮發(fā)分燃燒峰最大，特征參數(shù)值最小。升溫速率增大，TG曲線向右

3、側(cè)高溫區(qū)移動，DTG曲線對應(yīng)的兩個峰值變大，峰寬變窄，同時燃燒特性參數(shù)增大，其中著火溫度增加趨勢小?？傊?，生物質(zhì)的摻混能促進煤粉燃燒，降低著火溫度，增加燃燼程度，改善燃燒特性。
　　由動力學(xué)分析得到生物質(zhì)的活化能在20kJ/mol～30k J/mol之間，而低揮發(fā)分煤粉的活化能遠大于生物質(zhì)的。生物質(zhì)與低揮發(fā)分煤粉混燃，活化能降低，其中蘋果樹枝和煤粉混燃的活化能最低。隨著生物質(zhì)摻混比的增大，混燃的活化能越來越小。摻混生物質(zhì)的粒徑大小

4、對混燃的活化能有影響，其中摻混120目高粱秸稈對應(yīng)的活化能最小。大豆秸稈和煤在不同的升溫速率下燃燒，活化能大小也不相同。生物質(zhì)和低揮發(fā)分煤粉單燃時線性擬合相關(guān)系數(shù)在0.95以上，混燃時相關(guān)系數(shù)也在0.97以上，相關(guān)系數(shù)高，線性擬合效果較好。而隨著生物質(zhì)摻混比例和升溫速率的增大，可燃特性指數(shù)、著火特性指數(shù)和綜合燃燒特性指數(shù)呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢。
　　管式爐試驗中，生物質(zhì)和低揮發(fā)分煤粉單燃和混燃的污染物瞬時排放曲線都存在一個明顯的排放峰