生物質(zhì)流態(tài)化燃燒過程理論和實(shí)驗研究.pdf

1、生物質(zhì)循環(huán)流化床燃燒技術(shù)作為一種新興的生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)，在我國已經(jīng)到了工業(yè)推廣階段。本文介紹了國內(nèi)秸稈直燃發(fā)電主要技術(shù)路線、發(fā)展?fàn)顩r、存在的問題以及產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景。本文針對流態(tài)化生物質(zhì)燃燒技術(shù)發(fā)展，對生物質(zhì)流態(tài)化燃燒過程中燃料顆粒收縮和破碎特性，生物質(zhì)與床料的混合分離特性，爐內(nèi)傳熱特性，反應(yīng)動力學(xué)特性以及流動過程中顆粒在受熱面上的沉積問題進(jìn)行了理論和實(shí)驗研究，為生物質(zhì)流態(tài)化燃燒的工業(yè)應(yīng)用提供了技術(shù)指導(dǎo)。
　　 搭建了小型生物質(zhì)半

2、焦破碎特性研究實(shí)驗臺，針對流化床內(nèi)生物質(zhì)燃料顆粒燃燒過程中收縮、變形和破碎特性，采用熱態(tài)燃燒淬熄取樣的方法，對于典型生物質(zhì)流態(tài)化燃燒狀況下的半焦顆粒粒徑的分布進(jìn)行研究，摸索適用于生物質(zhì)半焦?fàn)t內(nèi)破碎的方程表達(dá)形式，建立恰當(dāng)?shù)钠扑閿?shù)學(xué)模型，通過實(shí)驗手段獲得生物質(zhì)半焦燃燒過程中破碎模型關(guān)鍵系數(shù)。
　　 搭建循環(huán)流化床冷態(tài)顆?；旌显韺?shí)驗裝置，采用自主研發(fā)設(shè)計的小室取樣技術(shù)，從生物質(zhì)燃料燃燒過程熱量釋放角度，抽提出生物質(zhì)燃料種類和床料粒

3、徑組合兩方面主要影響因素，對于不同工況組合下的燃料和床料混合分離特性進(jìn)行研究，考察工況變化對于其混合分離特性的影響，從而可以定量理解和掌握這些參數(shù)對流態(tài)化條件下的燃料沿爐膛高度和沿爐膛截面分布的影響規(guī)律，并探索生物質(zhì)燃料顆粒相、床料相和氣相三相之間的相互作用。重點(diǎn)研究了生物質(zhì)燃料品種、爐內(nèi)位置等因素的影響。
　　 利用現(xiàn)有0.5MW生物質(zhì)循環(huán)流化床燃燒裝置，在對冷態(tài)多相流動的認(rèn)識基礎(chǔ)上，針對不同特性的生物質(zhì)燃料，研究不同工況因素

4、對爐內(nèi)流態(tài)化燃燒過程稀相區(qū)傳熱系數(shù)的影響，主要關(guān)注床層溫度，燃料種類，一二次風(fēng)配比和過量空氣系數(shù)等，在實(shí)驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過對現(xiàn)有稀相區(qū)傳熱系數(shù)計算理論的驗證，探索得出合理的修正系數(shù)，從而指導(dǎo)生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐的工業(yè)設(shè)計。
　　 借助于熱重試驗分析，掌握典型生物質(zhì)的揮發(fā)分析出溫度、著火溫度和焦炭燃盡的難易程度等燃燒特性，建立生物質(zhì)燃燒動力學(xué)方程，得到反應(yīng)活化能等動力學(xué)參數(shù)，從而為生物質(zhì)在循環(huán)流化床中燃燒特性的數(shù)值模擬提供基礎(chǔ)數(shù)

5、據(jù)。
　　 在上述實(shí)驗研究和關(guān)鍵參數(shù)獲取的基礎(chǔ)上，建立生物質(zhì)流化床鍋爐整體數(shù)學(xué)模型，模擬生物質(zhì)顆粒在循環(huán)流化床中的燃燒情況，預(yù)測生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐爐膛溫度分布、氣相濃度分布、污染物排放等參數(shù)，從理論上指導(dǎo)生物質(zhì)流態(tài)化燃燒技術(shù)的工程實(shí)踐應(yīng)用。
　　 最后，針對農(nóng)林業(yè)生物質(zhì)流態(tài)化燃燒過程中的堿金屬問題，以采用循環(huán)流化床技術(shù)的生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電工程項目為平臺，對長期運(yùn)行后爐內(nèi)水冷壁、過熱器、煙道表面沉積塊進(jìn)行取樣分析，剖析其