畢業(yè)論文-生物質燃燒器燃燒與傳熱設計計算

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　　（2014屆）</b></p><p>　題 目生物質燃燒器燃燒與傳熱設計計算</p><p>　學 院理學院</p><p>　專 業(yè)應用物理</p><p>　班 級&

2、lt;/p><p>　學 號</p><p>　學生姓名</p><p>　指導教師</p><p>　完成日期</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　近年來，新能源的研究熱度不斷上升，相比較于其他的新型能源而言，生物質能源能夠先后成為世界各國

3、研發(fā)的重點科目，不無道理，它擁有的優(yōu)點有：1.資源分布十分廣泛，獲取簡單方便。2.它的使用對環(huán)境幾乎沒有污染，綠色無害。3.可再生而無需擔心能源供應的枯竭。4.符合可持續(xù)開發(fā)使用的先進理念。5.使用方法簡單便捷，全民皆宜。6.應用面十分寬廣，能夠發(fā)展多型產(chǎn)業(yè)。</p><p>　　直接燃燒乃是最早同時也是最為簡單的從生物質體中獲取生物質體中所蘊含的能量的方法，因而得到絕大部分致力于生物質的開發(fā)和研究的專家和學者們

4、的青睞。在自然條件下，直接燃燒因受到各方面的影響（譬如供氧不足、熱量容易散失），生物質能的利用率十分低下，生產(chǎn)的能量也就僅僅只夠維持日常生活的使用。這樣的生物質能利用方式，不僅會導致資源的極大浪費，同時也因不完全燃燒而衍生出眾多的有害物質（譬如二噁英），這與現(xiàn)今要求節(jié)約、高效和安全的社會形態(tài)是格格不入的，這也就是直燃技術不能大規(guī)模大范圍施行的原因所在。因此，我們需要一種更加科學的方式去改善直燃技術，使之能夠為我們謀求福利，生物質燃燒器的

5、出現(xiàn)，正是契合了這種要求。對于生物質燃燒器而言，運用科學而有效的方法，在直接燃燒的情況下，尋求生物質能源能夠高效、安全的轉變成我們所需要的能量的方法，無疑成為了生物質燃燒器的宿命。人們對于生物質燃燒器技術的期盼，更是堅定了致力于開發(fā)和使用生物質燃燒器技術的先輩們的決心，同時也激起了我們這群后輩獻身其中的美好愿望。</p><p>　　本文將結合熱化學和熱物理的知識，基于各位致力于生物質能源的開發(fā)和使用的先驅們的研

6、究之下，附加本人對于生物質燃燒器的一些見解，針對于生物質燃燒器的最為重要的燃燒和傳熱這兩個方面，運用理論計算和現(xiàn)實試驗結合的方法，評價此次設計與計算的合理性，這必將對以后的生物質能的研究和發(fā)展提供一定的助力。</p><p>　　關鍵詞：生物質燃燒器；燃燒；傳熱</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　New

7、energy research’s heat is rising in recent years, compared with other new energy, biomass energy has become the focus of the subject of research and development of all countries in the world, makes sense, it has several

8、advantages: 1. The resource distribution is very extensive, for easy and convenient.2. It is almost no pollution to the environment, the use of green harmless.3. Renewable without having to worry about energy supplies to

9、 dry up.4. Accord with sustainable development to use th</p><p>　　Direct combustion is the earliest and most simple from biological plastid contained in the biological plastid of energy method, and thus get

10、the most committed to the development of biomass and the research of experts and scholars.Under natural conditions, direct combustion under the influence of various aspects, such as lack of oxygen, heat is easy to lost),

11、 biomass energy utilization ratio is very low, the production of energy has lasted only for the use of everyday life.Such way of biomass ut</p><p>　　This article combined with thermal chemical and thermal ph

12、ysics knowledge, based on your commitment to the development of biomass energy and use under the research of pioneers, additional himself for some opinions of the biomass burner, for biomass burner of the most important

13、combustion and heat transfer these two aspects, using the combined method of theoretical calculation and practical test, evaluate the rationality of the design and calculation, it will be for future research and developm

14、en</p><p>　　Keywords: biomass buener; burn; conduct heat</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1．引言1</b></p><p>　　2．生物質的發(fā)展及其開發(fā)利用方式的介紹2</p>

15、<p>　　2.1國內外生物質能的發(fā)展歷程2</p><p>　　2.1.1 生物質能源在國外的發(fā)展歷程3</p><p>　　2.1.2 國內對生物質能源開發(fā)和使用的政策與現(xiàn)狀4</p><p>　　2.3生物質燃燒器的研究意義5</p><p>　　2.4生物質能的應用展望6</p><p>　

16、　3．生物質燃燒器燃燒與傳熱設計計算要點8</p><p>　　3.1生物質燃料的特性8</p><p>　　3.2生物質燃燒器的主要結構8</p><p>　　3.2.1進料系統(tǒng)8</p><p>　　3.2.2送風系統(tǒng)9</p><p>　　3.2.3燃燒系統(tǒng)9</p><p>

17、　　3.3生物質燃燒器的幾種燃燒形式11</p><p>　　4．生物質燃燒器改造試驗13</p><p>　　4.1試驗背景13</p><p>　　4.2燃燒器的燃燒測試試驗14</p><p>　　4.2.1試驗步驟14</p><p>　　4.2.2試驗前準備注意事項14</p>&l

18、t;p>　　4.2.3試驗結果的分析15</p><p>　　5．結論與展望17</p><p><b>　　致　謝18</b></p><p><b>　　參考文獻19</b></p><p><b>　　附錄20</b></p><p&

19、gt;<b>　　1．引言</b></p><p>　　在化石能源日益枯竭的今天，發(fā)展和使用替代能源必然是重中之重，因為這是關系到人類是否能夠繼續(xù)向前發(fā)展的重大決策。在眾多可替代化石能源的新興能源里，太陽能因適用性廣泛而得以嶄露頭角，在近幾年的發(fā)展之中，由于其轉化效率處于瓶頸階段，發(fā)展勢頭不再強盛；風能，水能，地熱能等，則因地理所限，開發(fā)有限。在上述新興能源遇到瓶頸之時，生物質能源的出現(xiàn)，給

20、探索替代能源的先驅們帶來了一絲光亮。生物質能，簡而言之，就是生物體所蘊含的能量，除了非生物體之外，這世界上的所有事物都可以充當生物質能，來源十分廣泛，而且蘊含量驚人，并且生物質能是可再生的綠色能源，符合環(huán)境友好的條件和可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。</p><p>　　生物質能源是新興能源的一員，但是我們對他的研究和使用則是可以追溯待我們祖先發(fā)現(xiàn)火并加以使用之時?，F(xiàn)階段，生物質能源在工業(yè)領域的應用，并不如石油等化石能源寬廣，

21、但在日常的生活中，特別是農(nóng)村，卻是離不開他的身影，例如燒火做飯等。現(xiàn)如今已經(jīng)是21世紀了，科學的發(fā)展也已經(jīng)到達了一個新的高度，使得我們不用像祖先們一樣簡陋的使用這些可貴的能源，在各種能源利用技術的帶動下，各種新型能源利用設備層出不窮。對于生物質能源而言，最為重要的利用途徑就是燃燒，這也就促生了生物質燃燒器的產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。由于工業(yè)革命之后，人們的注意力都放在了石油等不可再生的化石能源，致使生物質能源的使用和研究出現(xiàn)斷層，現(xiàn)如今，在各方人員的

22、努力鉆研之下，有望在各個領域實現(xiàn)突破。在燃燒器的研究方向，有趙明勤同志對粉狀生物質燃燒器的研究的一些努力[1]，李小二同志對生物質捆綁燒鍋爐的設計與研究[2]，值得一提的是是向衡等人研究設計的脈動燃燒器[3]，是在分析了脈動燃燒的優(yōu)點與生物質燃燒的特點后產(chǎn)生的靈感，該款設備能夠維持穩(wěn)定的脈動燃燒，并且它的出氣口很是潔凈，幾乎見不到黑煙的形成，燃燒也比較充分，爐膛溫度維持在800~1000℃的特點，用</p><p&g

23、t;　　基于各位致力于發(fā)展生物質能的開發(fā)和利用的前輩們的研究，我才有機會結合我現(xiàn)今所學的知識和所接觸到的試驗，針對于生物質燃燒器的燃燒和傳熱這兩個方面，給出我的設計和計算理念。本文將會從生物質燃料燃燒的特性和熱物理的基礎入手，并結合鍋爐原理去解剖生物質燃燒器的結構和運行原理，結合熱化學理論和物理的傳熱的知識，以生物質的燃燒和燃燒器傳熱為切入點，結合試驗去分析設計方案的可行性。</p><p>　　2．生物質的發(fā)展

24、及其開發(fā)利用方式的介紹</p><p>　　2.1國內外生物質能的發(fā)展歷程</p><p>　　自從19世紀70年代開始，第二次工業(yè)革命的發(fā)生，化石能源相比較于其他能源（主要是生物質能）的優(yōu)越性，在世人的面前顯露無疑，從而導致了人們對化石能源的需求與日俱增，消耗量也是逐年攀升。并且，世界范圍內的各個地區(qū)與國家之間，存在著嚴重的需求不平衡關系，這必然將會導致物價上漲，以及增加戰(zhàn)爭爆發(fā)的可能性

25、。人類社會已經(jīng)步入21世紀，在這個新的世紀里，人們對化石能源的需求與依賴性，并沒有呈現(xiàn)出一絲減弱的跡象，反而表現(xiàn)出持續(xù)遞增的發(fā)展趨勢(特別是在一些發(fā)展中國家中，比如中國)。同時，在另一方面，傳統(tǒng)的化石能源（如石油，煤炭和天然氣等）乃是不可再生能源，他們現(xiàn)今的存儲量都是一定，用一點就少一點，終有一日會被我們使用完全的，以及我們對它們的使用，在這個使用過程中會對我們的生存的環(huán)境制造難以估計的損失。以上這些化石能源的局限性，對于當今追求綠色健

26、康、可持續(xù)發(fā)展的新型社會形態(tài)而言，開發(fā)和使用可再生、環(huán)境友好的新型能源勢在必行，一度成為現(xiàn)今社會和世界各國的的研究熱點。</p><p>　　在尋求新型能源來代替?zhèn)鹘y(tǒng)化石能源的愿景下，除了風能、水能和太陽能等被人熟知并大規(guī)模使用的新能源外，生物質能也得以在世人面前嶄露頭角。生物質能的應用和利用，主要是使用農(nóng)林業(yè)的副產(chǎn)物如秸桿、麥草等原料，經(jīng)過物理轉變或化學處理甚至生物轉化等方法，使之從低品位的能源形態(tài)一躍成為可供

27、人們輕易使用的高品位的能源。與化石能源相比，合理的發(fā)展和使用生物質能源，對環(huán)境幾乎不會造成任何影響，更不會有污染環(huán)境，生物質能源乃是源于生物，生生不息，是一種可再生的能源，不會出現(xiàn)像傳統(tǒng)的化石能源枯竭的現(xiàn)象，同時發(fā)展和使用生物質能源，將會對現(xiàn)在的環(huán)境狀況進行改善，并且保護現(xiàn)在的環(huán)境狀況，是人類目前所能掌握并使用的最為理想的能源形態(tài)。</p><p>　　從根源上來看，我們所使用的所有能源，都是太陽能在地球上的一種

28、表現(xiàn)形態(tài)，生物質能源也不例外，同時它也是我們這個世界上，唯一的可再生的含碳物質的能源，是人類賴以生存的重要能源。從人類的角度來講，生物質能的使用是整個人類社會進步的根本所在，從地球生命的軌跡來講，從出現(xiàn)捕食生物的出現(xiàn)開始，生物質能就推動著整個世界的生命的演化，生物質能不可謂不重要。雖然在工業(yè)革命之后，在人們的生產(chǎn)之中，舍棄了最為原始的生物質能源使用形式，改而使用煤炭、石油和天然氣等更加便捷和高效的能源，但是我們應該知道的是，煤炭等高效能

29、源的產(chǎn)生，正是來自于生物質能基于某種特定條件下的轉換。生物質能源在能源家族中的地位極關重要，據(jù)相關數(shù)據(jù)顯示，生物質能源的消耗占能源總消耗的第四位，預計到下個世紀中期，生物質能源的消耗會因新技術的突破而達到總能耗的40%，這其中的差額巨大，發(fā)展前景廣闊。</p><p>　　2.1.1 生物質能源在國外的發(fā)展歷程</p><p>　　20世紀所爆發(fā)的能源（特別是石油）危機，給了世界各國一個明

30、確的警示，同時也堅定了人們尋求替代化石能源的綠色能源的決心。與此同時，堅持科學的可持續(xù)發(fā)展觀的提出，并且保護我們的生存環(huán)境不再被破壞的理念也深入人心，人們渴望去尋求可循環(huán)再生的發(fā)展模式，可再生能源方案的提出，給予除與黑暗無助的人們以黎明曙光，生物質能源也就理所當然的浮出水面，并受到人們的重視與禮待。現(xiàn)如今，已經(jīng)到21世紀，人類社會也已步入新紀元，而能源危機卻并未因科技和文明的進步而消失，反而有越演越烈之勢。發(fā)展替代能源的呼聲越來越高，特

31、別是可再生、無污染的綠色能源的開發(fā)與研究，已成為國際社會所關注的重點。</p><p>　　歐洲聯(lián)盟就提出，2010年的能源總消量的15%將由生物質能源提供；日本在支持可再生能源上，也是不遺余力：02年的12月27日，日本內閣研究決定，通過《日本生物質綜合戰(zhàn)略》，從此以后，生物質能源作物將被允許作為商品，使用也將變得更加靈活；《可再生能源促進法》（于1997年通過）正式生效，日本政府鼓勵發(fā)展可再生能源，并計劃到2

32、010年為止，消耗的可再生能源在能源總消耗中的比例，由1.1%調升到3.1%，生物質能源的供應量要達到新能源總供應量的70%乃至以上[4]。</p><p>　　美國作為世界上的超級強國，他們對待生物質能源的研發(fā)，不可謂不狂熱。早在1997年，美國國會就已經(jīng)決定把投入與生物質能的研發(fā)經(jīng)費，由最初的1.9億上調到了4.42億，并表示將會再追加投入高達2.4億美元，研發(fā)經(jīng)費投入的增加幅度，令在驚訝；美國國會還提出鼓勵

33、農(nóng)業(yè)發(fā)展的政策：未來10年，減少或者減免農(nóng)業(yè)賦稅高達21億美元。僅僅只過了3年，美國農(nóng)業(yè)部和能源部就將《發(fā)展和推進生物質基產(chǎn)品和生物能源》的報告遞交給了總統(tǒng)，2000年的6月份，“生物質研發(fā)法案”通過了，同時決定展開利用生物質來制得能源物質、工業(yè)用品和化學制品原料的相關工作：計劃生物質燃料的供應占比由01年的0.5%，攀升到10年的4%，2020年的份額還要增加6個百分點，這三級跳的上升幅度很是驚人；以生物和生物副產(chǎn)品為原料制得的化學品

34、份額規(guī)劃，也將從2001年的5%增加到了10年的12%，到2030年，將會達到驚人的4分之1。在緊接著的2002年，美國還專門設立了兩個機構：“生物質項目辦公室”和“生物質技術咨詢委員會”，規(guī)劃了生物質發(fā)展路線圖：到2020年，美國生物質能源制品的總量，將增加20倍，農(nóng)民也將因此增加200億美元的收入，現(xiàn)</p><p>　　2004年9月，“世界經(jīng)合組織”的報告就指出：世界各國及地區(qū)政府，有責任為生物質能源的研

35、發(fā)和使用提供支持和鼓勵，使之與傳統(tǒng)化石能源的價格相當，從而實現(xiàn)替代的最終目的[5]。</p><p>　　在以上所提到的幾個致力于生物質能開發(fā)和使用的國家中，對于生物質能的研發(fā)工作，主要聚集在氣化、直燃、固化和液化等這幾個方向[6]。</p><p>　　在生物質氣化方向較為成功的案例有奧地利的以木材剩余物為主要燃料的區(qū)域供電計劃；加拿大建設了12個實驗室致力于生物質氣化技術的研究；瑞典和

36、丹麥實行的生物質熱電聯(lián)產(chǎn)的計劃。值得一提的是，弗瑞爾和巴里的專利：生物質循環(huán)流化床的快速熱解技術及其配套設備，終于在1998年發(fā)布了，這無異于給生物質能源行業(yè)打了一針興奮劑。就目前而言，已被成功開發(fā)的直接燃燒技術有：能夠使用林副產(chǎn)品（如枯枝落葉）和林產(chǎn)品加工剩余的廢棄物（如家具廠的邊角料）的燃燒蒸汽鍋爐。至于固化成型技術，主要有以下三大類：螺旋擠壓成棒狀（以日本為主），活塞擠壓成圓柱型（歐洲各國），內壓滾筒成顆粒狀（美國）。生物質也可以

37、在特定條件下，液化成其他利用性更廣泛的原材料，如乙醇，就是利用生物發(fā)酵或酸水解的技術而生產(chǎn)，可作為汽車的燃料使用，同時他還是一種重要的工業(yè)原料。各個國家，因地理和國家情況的不同而導致使用原料上的差異，譬如加拿大使用的是木質材料，比利時則是使用甘蔗，美國卻是使用農(nóng)林生物質和玉米。</p><p>　　2.1.2 國內對生物質能源開發(fā)和使用的政策與現(xiàn)狀</p><p>　　對于當今社會而言，國

38、家擁有的石油的存儲量，直接關系到一個國家的發(fā)展。我國乃是一個石油嚴重貧缺的國家，已探明的僅占世界石油存儲量的2%。據(jù)有關數(shù)據(jù)顯示，2006年，我國的石油消耗量約為3.5億噸，而我國的進口原油就已經(jīng)達到了1億4千萬噸以上，成品油也接近了3700萬噸，進口石油占了我國石油總消耗量的一半以上，預計這個份額在未來還會增加，情勢十分嚴峻。就是由于這個，國家對于生物質能的研發(fā)投入，真的是不遺余力，己經(jīng)連續(xù)4次列入國家重點科技攻關項目，現(xiàn)在已經(jīng)展開的

39、生物質研發(fā)和應用項目有農(nóng)村沼氣池建設、節(jié)柴炕灶的設計與應用、生物質壓塊成型、生物質液體燃料的制取等。</p><p>　　2005年的第十屆全國人民代表大會常務委員會第十四次會議，決策通過了《可再生能源法》，于2006年開始實施，與之相關的決策將會陸續(xù)出臺，從法律上確定了可再生能源在現(xiàn)有能源體系中的戰(zhàn)略地位。我國用來提取乙醇的主要原料是玉米，據(jù)不完全統(tǒng)計，我國2005年的燃料乙醇產(chǎn)量就已經(jīng)達到了102萬噸。其它原

40、料譬如小麥和木薯等，鑒于提取成本較為高昂，中央財政研究決定通過出售國債、減免稅收、經(jīng)濟補貼等鼓勵政策，來支持燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。燃料乙醇2006年的補貼標準是1373元每噸，同時國家對于以玉米為原料的企業(yè)，將減免5個百分點的消費稅和增值稅的17%。在支持燃料乙醇生產(chǎn)的基礎上，國改委研究決定，在2006到2007年期間，實現(xiàn)生物質高新技術的產(chǎn)業(yè)化，力圖在“十一五”末達到生物質產(chǎn)業(yè)替代1*10^7噸石油和5*10^6萬噸標準煤的成效[7]。

41、</p><p>　　雖然我國的生物質能研發(fā)工作起步較其他國家略晚，但是隨著我國科技的發(fā)展和水平的提高，生物質能的研發(fā)工作正有條不紊的進行著，并且取得了一些耀眼的成績。自80年代起，生物質的研究與開發(fā)就被列入國家攻關計劃，并投入不菲，特別是在氣化、固化、熱解和液化領域，已初步形成了中國特色社會主義的生物質能產(chǎn)業(yè)。</p><p>　　相比較于其他的生物質能研發(fā)領域，氣化算是在我國發(fā)展較為迅

42、捷的了，生物質燃料的氣化應用在供熱、供氣和發(fā)電上。致力于氣化研究的機構有中國林科院，山東能研所和廣州能研所，此外，北京農(nóng)機院和浙江大學等也都擁有自己的生物質氣化研究項目。中國林科院的研發(fā)成果有上吸式氣化爐（在80年代研發(fā)成功，主要用于集中供熱、供氣，并在黑龍江、福建得到了有效地應用）、可民用的氣化系統(tǒng)（以枝椏為原料，需要對枝椏進行削片處理）、應用內循環(huán)的流化床的氣化系統(tǒng)（以秸稈為原料，氣化熱效率高達70%，制得煤氣的熱值接近于中等程度）

43、。山東省能源研究研制的是下吸式氣化爐，該設備乃是用于處理農(nóng)業(yè)廢棄物，在農(nóng)民聚集的地區(qū)發(fā)展較快，現(xiàn)已成產(chǎn)業(yè)。廣州能源研究所研發(fā)成功的是應用外循環(huán)流化床氣化技術的氣化發(fā)電系統(tǒng)，產(chǎn)能達180Kw,該系統(tǒng)所使用的原料乃是木粉和木屑，制取的煤氣既可以作為干燥熱源又可以用于發(fā)電[8]。</p><p>　　于80年代中期開始研發(fā)的生物質固化成型技術，經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展，現(xiàn)已實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，主要以木屑為原材料制作棒狀成型物為主

44、。在生物質固化成型技術方面建樹最多的還是中國林科院，在1990年，在與江蘇東海糧機廠的合作下，研發(fā)出了單雙頭兩種型號的棒狀成型機，8年后，江蘇正昌集團主動尋找到了中國林科院并尋求合作，內壓滾筒式顆粒成型機也就理所應當?shù)难邪l(fā)成功了?！?lt;/p><p>　　2.3生物質燃燒器的研究意義</p><p>　　在礦物資源日益枯竭的今天，已經(jīng)不允許我們像以前那樣鋪張浪費現(xiàn)有資源了，反而有了幾分使命感

45、去堅決履行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，并以保護自然資源和生態(tài)環(huán)境為出發(fā)點，以科學的態(tài)度去尋求以循環(huán)經(jīng)濟、生態(tài)經(jīng)濟為指導的綠色可再生能源。生物質能源不僅能夠符合這些要求，同時它還擁有多功用、多效益、簡便易得等特點，能夠支持國家重大戰(zhàn)略的實施。生物質燃燒器作為最為成熟和廣泛的開發(fā)生物質能的一種方式，它的科學研發(fā)和使用并將給我們帶來長遠而重大的影響，具體的表現(xiàn)如下：</p><p>　　2.3.1有利于解決“三農(nóng)”問題</p

46、><p>　　“三農(nóng)”問題一直是我國社會形態(tài)的重大研究課題，也是關系到我國經(jīng)濟能否健康發(fā)展和是否能夠全面建設小康社會的關鍵性問題，是直接關系到8億多農(nóng)村居民和1億多農(nóng)民工人切身利益的重大決策性問題。生物質產(chǎn)業(yè)作為一種多功用的新興產(chǎn)業(yè)，不僅占據(jù)著食品、醫(yī)藥、家具等領域，并逐步開始向能源、生物基材料、林木化工等眾多領域擴展。對于以后的農(nóng)民而言，他們的工作不僅僅是為了生產(chǎn)食物，同時也在生產(chǎn)能源和化學制品等的基礎材料。以一家

47、四口擁有10畝地，1畝地每年生產(chǎn)的秸稈（秸稈的收購價為200元每噸）的平均水平來計算，農(nóng)民的人均收入將增加500元左右，同時，農(nóng)戶還可以承包山頭和土地來種植經(jīng)濟產(chǎn)物來增加收入，將有效的解決農(nóng)民收入偏低的現(xiàn)狀。</p><p>　　2.3.2有利于保證國家能源安全</p><p>　　所謂的能源安全，指的是對一國經(jīng)濟發(fā)展和國防至關重要的能源的供應安全，其實，能源安全還應包括能源生產(chǎn)與使用過程

48、的安全。我國地域寬廣，物資豐饒，但是轉向能源這一塊上，卻非如此。據(jù)相關數(shù)據(jù)顯示，我國自產(chǎn)的能源遠遠不能滿足經(jīng)濟發(fā)展的需求，特別是石油，乃是國民經(jīng)濟發(fā)展的命脈，僅2006，進口石油的總量就達到了1.8億噸，占我國石油消耗量的50%還多一點，極度依賴于進口。我國的這種變態(tài)的能源供應狀態(tài)，無異于玩火自焚，無異于將自己的心臟交到他人的手上，能源安全迫在眉睫。據(jù)有關專家推測，我國所擁有的煤炭僅供再利用150年，而存儲的石油將極有可能在2037全部

49、耗盡。由此可見，在沒有進口的情況下，我國的能儲量將難以支持我國未來幾十年的發(fā)展，能源的需求與供給已經(jīng)出現(xiàn)斷層。結合我國現(xiàn)狀可知，將國家經(jīng)濟的發(fā)展依靠化石能源的做法是不可行的，有且只有發(fā)展新型的替代能源，才能有效地解決能源安全問題。我國大部分地域處于氣候溫潤的亞熱帶，生物資源豐饒，分布寬廣，可供開發(fā)使用的物質也不在少數(shù)，如能大力開發(fā)使用生物質能源，就可改善我國的能源消費架構，降低我國對進口石油的依賴性，保障能源安全。</p>

50、<p>　　2.3.3有利于改善環(huán)境</p><p>　　自建國以來，煤炭的使用量就一直占據(jù)我國能源消費總量的大頭，接近70多年的開發(fā)和使用，已經(jīng)對我們的生存環(huán)境帶來了巨大的影響，例如城市霧霾天氣，酸雨現(xiàn)象，屢見不鮮。說到酸雨，值得人們注意的是受酸雨影響的區(qū)域面積總和已超我國國土總面積的三分之一，直接經(jīng)濟損失占到國民生產(chǎn)總值的兩個百分點。以此同時，生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)異常（區(qū)域性的生物滅絕）、大氣問題（PM2

51、.5）日益嚴重，己嚴重影響我國的社會發(fā)展和人民生活的健康。由此可見，在未來的能源發(fā)展規(guī)劃中，我們有必要兼顧能源的清潔性和對環(huán)境的無害性，力圖不再給滿目瘡痍的生存環(huán)境再添傷疤。生物質能來于環(huán)境，使用之后又可回歸于環(huán)境，是一種能夠滿足當今社會要求的優(yōu)質能源。生物質能的開發(fā)和使用，不但有利于改善環(huán)境，還可以變廢為寶（如垃圾發(fā)電），增加自然資源的利用率。因此，加快生物質能源的開發(fā)利用進程，是有效保護和改善環(huán)境、實現(xiàn)科學的可持續(xù)發(fā)展和替代化石能源

52、的重大舉措。</p><p>　　2.3.4有利于發(fā)展新型原材料</p><p>　　在我們的日用生活品中，幾乎都是與石油副產(chǎn)品有所關聯(lián)，如果石油的供應出現(xiàn)短缺，必將導致石油副產(chǎn)品的供應量不足，與之相關的物品，如化學材料、工程材料、電子材料等也會紛紛告急，從而引起物價上漲，擾亂市場經(jīng)濟，影響社會的和平與發(fā)展。開發(fā)和使用可替代石油副產(chǎn)品的新材料，將是僅次于開發(fā)和使用新能源，關系到國家發(fā)展的重

53、要決策。生物質材料的適用性廣，可用范圍也大，將是替代石油副產(chǎn)品的不二之選。鑒于生物質材料的多樣性，他的開發(fā)和使用，將會是一場曠日持久的大戰(zhàn)役，在此過程之中，極有可能爆發(fā)技術革命，引領新的潮流發(fā)展。</p><p>　　2.4生物質能的應用展望</p><p>　　生物質能是能源家族中的重要成員，據(jù)估計，下個世紀的能源消費比例中，生物質能將獨占鰲頭，達到40%，這對于生物質資源豐富的我國來說

54、，既是機遇，同時也是巨大的挑戰(zhàn)。</p><p>　　我國擁有充沛的生物質自然資源，僅我國農(nóng)村，秸桿的年產(chǎn)量就可高達6億噸，如果我國的生物質資源能夠充分有效地的利用，不但能滿足國內的能源消耗和改善能源消費結構，而且還能夠向外出口生物質能產(chǎn)品，增加國家的外匯存儲，這是機遇。而挑戰(zhàn)就是：雖然我國已經(jīng)擁有一批長期從事生物質能研發(fā)的專家學者，研發(fā)工作也已成體系，同時也取得了一批具有較高水平的研究成果，甚至部分技術已形成產(chǎn)

55、業(yè)化，但是相比較于英美日等國而言，我國對于生物質能的投入力度還是不夠，取得的成果也還不足以讓我們欣慰。因此，在未來，科學有效地使用生物質能源，加緊應用技術的研發(fā)，對于實現(xiàn)我國的戰(zhàn)略性復興，具有十分重要的意義。</p><p>　　3．生物質燃燒器燃燒與傳熱設計計算要點</p><p>　　生物質燃燒器，顧名思義，乃是使用生物質為主要燃料，采用直接燃燒的技術實現(xiàn)能源轉化的裝置。</p&

56、gt;<p>　　3.1生物質燃料的特性</p><p>　　生物質燃料所蘊含的物質主要包括有可燃燒的纖維素、半纖維素、木質素和不可燃燒的灰分和水分。揮發(fā)分是由燃燒中的纖維素和半纖維素釋放而出，燃燒后遺留下的黑色物質是木質素燃燒后的產(chǎn)物。水分按存在位置可以分為內在水和外在水，內在水是指原本就存在于細胞和組織中的水分，很難完全去除，外在水是指附著在原料表面和間隙中的游離外在水[9-10]。生物質燃料中

57、所蘊含的水含量直接關系到燃燒狀況，多時甚至能阻止燃燒的進行。生物質燃料燃燒殘留下的固體物質乃是灰分，是燃料中存有的不可燃物質在高溫的作用下分解氧化而形成的，灰分在生物質燃料中的含量因生物質種類的差異而不一而同[11]。在影響生物質燃料燃燒的眾多因素（如供氧，供熱等）中，燃料中所蘊含的灰分和水分的份額，將是至關重要的，甚至他們能夠決定一類生物質能否夠格成為生物質能源材料。</p><p>　　3.2生物質燃燒器的主

58、要結構</p><p><b>　　3.2.1進料系統(tǒng)</b></p><p>　　進料系統(tǒng)的作用是控制物料進入爐膛，他的設計需要考慮到生物質燃料的品種特性和生物質燃燒器的結構參數(shù)，針對不同的物料和生物質燃燒器系統(tǒng)，進料器的選擇要在科學理論上可行，同時還需要在實踐過程中不斷完善。進料器參數(shù)的設定，乃是進料系統(tǒng)的重中之重，在進行設計之時，我們需要考慮到常規(guī)生物質燃燒器設

59、計的基礎參數(shù)，同時還需要針對燃燒器所實現(xiàn)的目的和它的特異性，考慮到與之相關的情況的評定，例如進料的速率和均勻度以及是否需要密封和提前加熱等特殊要求。</p><p>　　在我們所接觸到的生物質燃燒器所采用的的進料方式，一般的會有三種，分別是有上口進料、水平進料和下層進料。保證定量供給是上口進料所擁有的優(yōu)點，同時燃料因受重力的作用，在自上而下的途中就與空氣接觸發(fā)生燃燒反應，壓力幅值的變化難以預測，極易導致燃料燃燒的

60、不穩(wěn)定，對于穩(wěn)定性要求高的就不適用，例如脈動燃燒器；下層進料和水平進料都能夠很好地實現(xiàn)穩(wěn)定的燃燒，同時也因燃料個體與空氣的接觸程度不是很大，容易導致燃燒的不完全和產(chǎn)能偏低，同時還會出現(xiàn)回火的現(xiàn)象，選用此類進料方式，需增加另外的除灰裝置，避免回火現(xiàn)象的出現(xiàn)。</p><p>　　我所參與的生物質顆粒燃料直燃技術與燃燒器開發(fā)的項目，采用就是最為常見的使用螺旋輸送機（圖1）的上口進料方式。它的運作原理如下：處于料倉的生

61、物質顆粒燃料在螺旋槳機的推送下，連續(xù)不斷下落至爐排，燃料在下落的過程中就已經(jīng)進行燃燒，直到在爐排上燃燒殆盡。此種輸送方式能夠有效地保證燃燒的持續(xù)性，同時也因燃料在下落過程中就以受熱燃燒，因此物料燃燒會比較充分，同時螺旋輸送機可以通過變頻器來調控轉速，從而實現(xiàn)進料工況的調整，為實現(xiàn)多工況運行提供了基礎。</p><p><b>　　圖1. 螺旋輸送機</b></p><p&

62、gt;<b>　　3.2.2送風系統(tǒng)</b></p><p>　　送風系統(tǒng)的作用是為了實現(xiàn)一次風和二次風的供給，由兩個送風機組構成，如圖2所示，送風機可以與變頻器結合，從而達到變頻調整風機轉速，實現(xiàn)送風量的控制與調整。送風量的測量可以通過渦輪氣體流量計測得，但是由于資金原因，故而在試驗中，我們所采用是較為簡陋的畢托管。</p><p><b>　　圖2 送風

63、機</b></p><p><b>　　3.2.3燃燒系統(tǒng)</b></p><p>　　燃燒系統(tǒng)最為重要的兩個成員那是爐排及爐膛，兩者的結構和參數(shù)對生物質燃燒器熱效率起著至關重要的影響。程顯辰指出：對于生物質燃燒器而言，在爐膛容積不變化的情況下，細長型與短粗型相比，更加容易實現(xiàn)燃料的燃燒放熱。同時向衡等人也證明了燃料燃燒的自激脈動能夠有效地增加燃燒熱效率。

64、考慮到生物質燃料的特異性，我們的設計不能只追求單方面的最大化，同時也要考慮到燃燒器的換熱面積、燃燒組織和燃料的影響，根據(jù)其所要達到的目標而進行。對于一個燃燒器而言，適合的爐排和爐腔的設計，可以有效地提高燃料燃燒熱效率，并且可以是燃料燃燒的尾氣更加清潔，有利于該燃燒設備的推廣。圖3是該燃燒器爐體的實物圖。</p><p>　　圖3.燃燒器爐體實物圖</p><p>　　一般情況下，爐排是由一

65、系列圓鋼組成，圓鋼兩端套絲，并用螺母固定，而我們試驗所采用的爐排是圓形開條的形狀，圖4乃是試驗用爐排的同參數(shù)樣板。</p><p>　　圖4.爐排樣板實物圖</p><p>　　在對比生物質燃料形態(tài)的燃燒試驗，分析可以得出以下結論：燃液和燃氣燃燒器，因燃料的熱值高和容易燃燒，即使在小容積的狀態(tài)下，也能獲得較高的爐膛容積熱強度，但是相比較而言，固體燃料的燃燒熱值低、物料中還含有影響燃料燃燒的

66、物質，使得絕大部分的固體燃料的燃燒都是發(fā)生在爐排，因此在設計固體燃料燃燒器的爐膛容積時，應該把設計計算爐排面積熱強度放在首位，具體公式如下所示：</p><p><b>　?。?.1）</b></p><p>　　1.1式中R為爐排面積，單位為m2；B表示為燃料消耗量，kg/h；Q是燃料的低位發(fā)熱量，kJ/kg；qR是爐排面積熱負荷，kw/m2[12]。</p&

67、gt;<p>　　爐排面積熱負荷的取值是有講究的，并不是越大越好：qR越大，單位面積爐排的放熱就會越多，從而導致高溫的形成，致使爐排上的燃燒條件變差，也可能會因溫度的過高致使爐排變形，引起通風不勻，引誘“火口”現(xiàn)象的形成，最終導致的結果就是爐膛溫度的降低，排煙熱損失的增加。</p><p>　　爐腔設計所采用的是圓形，爐膛內襯的保溫材料選用粘土，爐膛體積由式1.2計算:</p><

68、;p><b>　?。?.2）</b></p><p>　　1.2式中的V代表的是爐膛的體積,m3；qv為爐膛容積熱負荷，kw/m3。</p><p>　　qv是決定燃料及其燃燒產(chǎn)物在爐腔內停留時間是重要參數(shù)。在相同條件下，qv越大，就表示爐膛容積將會越小，鍋爐也將會變得緊湊，煙氣的流動速率也會變大，因而燃料及其燃燒產(chǎn)物，在爐腔內的停留時間就會越短，不能確保燃料的

69、充分燃盡，使得燃燒熱效率減低，同時造成資源的浪費。同時，爐膛體積的變小必會致使爐膛面積的減少，對于設計有較多水冷壁的鍋爐而言可不是福音，當爐膛面積難以滿足水冷壁的布置時，就意味著整體設計重頭來過；同理，qv的變小，爐膛容積就會越大，燃料在爐膛內停留時間就會越長，越有利于燃料的燃盡，同時也會使爐壁的結渣可能性降低很多，但是qv過小也不是個好事，它會導致爐膛容積過大，使得爐內平均溫度降低，燃盡將會變得困難，更有甚者，導致燃料著火困難，使得耗

70、材量同步增加。鑒于此，我們在設計爐膛時，qv的選擇應根據(jù)情況而定，首先要保證燃料的充分燃燒，其次才是減少耗材。</p><p>　　3.3生物質燃燒器的幾種燃燒形式</p><p>　　根據(jù)生物質在燃燒器中的燃燒方式，可以大致將其劃分為三種：層燃、流化床燃燒和懸浮燃燒。在對生物質發(fā)電廠的統(tǒng)計報告中可知，層燃技術使用最為廣泛，占所有燃燒設備的47%，采用流化床燃燒方式的也達到了29個百分點，

71、懸浮燃燒僅占14%，而剩余的10%則為氣化燃燒[13]。</p><p>　　層燃燃燒技術[14]可適用于水分及灰分含量高的生物質燃料，其燃燒設備擁有結構簡單、運行可靠、操作便捷以及投資少等優(yōu)點。燃燒時，燃料平鋪在爐排上，空氣從燃料的下層送入，同時，為了燃料和灰渣層的均勻分布，燃燒空氣的供給必須適量，否則可能導致結渣及排煙熱損失的增加。層燃根據(jù)爐排安裝的形式又可分為：固定爐排、鏈條爐排和振動爐排。固定爐排所運用的

72、是傾角的重力作用，使燃料從干燥區(qū)逐步移動到燃燒區(qū)，燃燒后的產(chǎn)物自動落到灰斗之內，燃燒過程不易受到控制。造就鏈條爐排的是可運動的環(huán)形鏈條，運動的鏈條的作用就是運輸，使燃料在爐膛移動的過程中就開始燃燒，并到達爐腔尾部之前燃燒完全，而鏈條上的灰渣會在鏈條的運動下自動落入灰斗之中，可通過控制鏈條的運轉來控制燃料的供給[15]。振動爐排，顧名思義，是通過爐排的振動來使燃料均勻的分布在爐排上，此種燃燒方式能夠使燃料與空氣有良好的接觸，從而實現(xiàn)完全燃

73、燒，燃燒效果在這三種之中最好。我們試驗采用的燃燒方式是固定爐排的層燃與懸浮燃燒的結合，物料在進入爐膛的瞬間就被加熱，部分在下落的過程中就已開始燃燒，最終的燃燒在爐排上進行的模式，有利于燃料實現(xiàn)完全燃燒。</p><p>　　如果按鍋爐進氣的方式來分的話，可以分為上進風式和下進風式，就目前而言，大部分燃燒器所使用的都是爐排下進風，煙氣由爐膛上部排出的燃燒方式，由于這是符合氣流流動的方向，稱之為正向燃燒。使用正向燃燒

74、的優(yōu)點就在于燃燒器的結構簡單，容易操作，對燃料的要求也不是很高，但是，如果燃料不能完全燃燒的話，就極易產(chǎn)生黑煙，能源的利用率也不是很高。如果采用爐排上部送入空氣、下部排出煙氣的逆向燃燒，在理論上就能避免正向燃燒出現(xiàn)的問題，李凱[16]的正逆向燃燒對比試驗就證明了這一點，圖5是該試驗的灰渣實物圖。</p><p>　　圖5.正逆向燃燒灰渣</p><p>　　從實物圖中可以看出，黑色的可燃性

75、焦炭十分明顯，這是正向燃燒的結果，而同樣條件下只改變一次風供應方向的逆向燃燒所產(chǎn)生灰渣則較為均勻，這說明逆向燃燒對燃料的利用較高，燃燒比較完全。燃料采用上進料式，空氣從燃料上方的送風口進入，新燃料在進入爐膛就受著火的燃料層的預熱和干燥，進而達到著火點燃燒。逆向燃燒可以加快燃料水分的蒸發(fā)和揮發(fā)分的釋放速率，因而能夠加快燃料的熱化學進程。至于燃燒產(chǎn)生的焦炭顆粒，會在重力以及爐排的振動的作用下，落到爐排下，因有氧氣的供給，因此能夠繼續(xù)燃燒。由

76、于煙氣是由下口排出，所以揮發(fā)分在經(jīng)過爐排時，就能夠燃燒殆盡。逆向燃燒的氣流流動是自上而下的，氣流擾動相當劇烈，可以明顯提高鍋爐對燃料的利用率。但與此同時，逆向燃燒是需要克服爐內熱氣流方向流動方向做功的，導致爐內氣壓明顯偏高，同時它對于送風機的要求要高于平常，同時鍋爐的設計理論也需要有所改變，這就是我們的項目沒有采用逆向燃燒的原因所在。</p><p>　　4．生物質燃燒器改造試驗</p><p

77、>　　2013年，受他人委托，**副教授開始接手生物質顆粒燃料直燃技術與燃燒器開發(fā)的項目，我有幸能夠參與其中。該項目主要分為以下幾個部分進行：1.測試平臺和設備的改造2.設備的標定與布料的測試3.燃燒器的燃燒測試。1、2部分乃是試驗前的必要準備，很遺憾，我并沒有參與其中，至于燃燒器的燃燒測試，我則有跟蹤到底，從當最初的點火到試驗結束后的分析討論和方案的給出。在此次試驗過程中，我們所使用到的儀器主要有畢托管，微壓計以及自制的煙氣水冷

78、取樣槍、顆料水冷取樣槍、溫度水冷測試槍各1支，熱電偶和色譜儀等。</p><p><b>　　4.1試驗背景</b></p><p>　　試驗用的生物質顆粒燃燒器的系統(tǒng)圖如圖6所示，該燃燒器乃是采用上進料下送風（定義為一次風）的處理方式，能夠兼具層燃與流化燃燒的特點。進料和主配風點位于爐膛的一側，進料斜向插入爐膛，能夠依靠重力和流化風助流進行進料。配風點有以下幾處：自

79、爐排底部進入的風量；流化物料的流化風；爐膛出口煙道的冷卻周界風；爐側壁觀察孔的保護風。高溫煙氣的出口則位于另外一側。爐膛內壁有保溫裝置，材料為粘土，厚度為200mm。</p><p>　　圖6.試驗用的生物質燃燒器系統(tǒng)結構圖</p><p>　　4.2燃燒器的燃燒測試試驗</p><p>　　生物質燃燒器的燃燒測試試驗，與2013年12月10號開始進行，于2013年

80、12月11號結束，耗時3天。為了此次的試驗，我們?yōu)橹冻隽俗銐蚨嗟暮顾?，從最初的考察考察現(xiàn)場，到中期的設備準備直至這次試驗的展開。為了此次試驗，我們還特別邀請了浙江大學的燃燒器專家，在與之相處的過程中，我受益頗多。為了此次試驗，我們還準備的一些儀器和設備設備，清單如下所示：</p><p>　　除了我們所攜帶的儀器外，參與試驗的公司也提供了儀器和設備（具體見附錄表1）。針對于該次試驗，我們還專門設計了工況表（具體

81、見附錄二），這次的試驗將測試并記錄該設備在80%和100%兩種工況下運行的數(shù)據(jù)。</p><p><b>　　4.2.1試驗步驟</b></p><p>　　我們的試驗分以下幾步進行：</p><p>　　1、清理測試平臺周邊環(huán)境及爐內環(huán)境（爐排上無料），無雜物影響，關閉各設備（含爐門）；</p><p>　　2、向生物

82、質爐膛布料并加入引燃物，下達點火指令，著火后，適量配風，直到燃燒穩(wěn)定后，試驗開始；</p><p>　　3、先按試驗工況表調節(jié)給料量，將螺旋給料機調至給定位置；</p><p>　　4、按照配風要求進行調節(jié)，待燃燒穩(wěn)定后，以及煙氣的氣體和顆粒采樣工作；進行數(shù)據(jù)的記錄工作；</p><p>　　5、重復步驟4直至該實驗工況各種配風子工況全部結束；</p>

83、<p>　　6、試驗結束后，停料，鼓風機繼續(xù)運行1小時后停止；</p><p>　　7、試驗結束后，對預燃燒室進行清掃，爐底取樣，并檢察積灰結焦狀況。</p><p>　　4.2.2試驗前準備注意事項</p><p>　　試驗前準備需要注意的事項如下所示：</p><p>　?。?）提前準備好煙氣取樣槍、顆粒取樣槍以及測試儀表等設

84、備；</p><p>　?。?）準備試驗生物質顆粒燃料100包，每包25公斤，共2.5噸。試驗時間考慮為1-2天，生物質顆粒燒完后停爐檢查；</p><p>　　（3）準備取樣袋若干；</p><p>　　（4）燃燒試驗前兩小時將爐渣清空，結焦去除。因生物質顆?；胰埸c在1500度以上，不容易結焦，但還是密切關注爐內溫度水平；</p><p>

85、　?。?）生物質顆粒燃燒完畢，參數(shù)記錄結束，進行停爐操作，停爐后對爐膛、床料、受熱面積灰結焦進行檢查。</p><p>　?。?）現(xiàn)有爐膛考慮從觀察孔伸入內部測量中心與爐壁溫度，新建爐膛預留溫度測量裝置。</p><p>　　4.2.3試驗結果的分析</p><p>　　試驗用的生物質燃燒器的燃燒現(xiàn)場如圖7所示。從噴火口形成火焰長度，我們可以看出該生物質燃燒器的產(chǎn)熱

86、能力很好，形成的火舌長達2-3米，足以滿足一些中小型需熱設備的要求。</p><p>　　圖7 生物質燃燒器的燃燒現(xiàn)場</p><p>　　但是噴火口中有高溫的固體物質，同時還具有一定的速度，這會對于使用該設備的某些裝置形成影響，這必將局限該生物質燃燒器的使用。圖8乃是該生物質燃燒器燃燒3個小時候形成的局域噴灰分布現(xiàn)場圖，由圖可見，該生物質燃燒器的噴灰現(xiàn)象很是嚴重，同時也說明了他對燃料的利

87、用率不高，有待改進。</p><p>　　圖8 生物質燃燒器燃燒產(chǎn)生的噴灰</p><p>　　圖9是該生物質燃燒器燃燒后的爐排上的灰渣分布，比較均勻，這說明上進料下進風的供給方方式是科學有效的，燃燒結果令人滿意。</p><p>　　圖9 生物質燃燒器燃燒后的爐排</p><p>　　圖10-13都是對比80%和100%工況的差異，總體分析

88、過后可以得出，機器在80%工況下運行的狀況要比100%工況好得多，建議將機器的標準狀態(tài)定位80%工況下的參數(shù)。80%工況下的燃料進料速率為250kg/hr，空氣的過量系數(shù)為1.39，排出的尾氣中的成分如NOx，SO2等的狀況要比100%狀況下燃燒的要好，特別是在NOx的含量上，但同時O2的含量卻是明顯的超標，這表明供給的空氣與燃料燃燒所接觸到的并不多，空氣供給嚴重過量，會導致燃燒所產(chǎn)生熱能的損耗；出口的煙氣溫度達到了1150℃，低于灰渣

89、的開始變形溫度，使得80%工況下運行的燃燒器的出口灰分成膠的現(xiàn)象明顯改善；從燃料燃燒后的產(chǎn)物，如煙氣灰、爐底渣和地面灰的含碳量的測試結果來看，80%工況下的燃燒要比較充分；爐底渣是燃料燃燒后的形成的主要物質，含碳量最低，燃燒最為充分，而所謂的地面灰是隨這煙氣噴出的未完全燃燒的燃料，可以反映出燃料在爐膛內的燃燒完全狀況，煙氣灰的組成成分乃是絕大部分燃料燃燒剩余的燃料粉末和燃燒完全的灰分，由于取樣方式的關系，導致絕大部分的煙氣灰都是未燃燒或

90、燃燒未完全的燃料粉末，因此他的含碳量是最高的。</p><p>　　圖10 配風與工況的關系表 圖11 不同工況的煙氣成分含</p><p>　　圖12 燃燒產(chǎn)物含碳量 圖13 爐渣熔點</p><p><b>　　結論與展望</b></p><p>　　試驗用的生物質

91、燃燒器，采用上進料下進風的供給模式，從理論分析上，可以得出，該生物質燃燒器的供給設計，能夠有效提高該燃燒器對于生物質燃料的利用率。但是在實際使用過程中，卻跟理論差距甚遠，該生物質燃燒器所設計的爐膛，乃是圓筒形，僅內壁有粘土保溫材料，在實際燃燒過程中，能明顯感受到爐膛的溫度明顯高于環(huán)境溫度，致使燃料燃燒的能量不能完全的利用。燃燒器的出風口和出火口共用一個出口，同時該出口與爐膛呈90°直角，不能很好地符合氣流的運動規(guī)律，從而形成漩

92、渦，使得有效能量進一步損失。同時，該燃燒器的設計工況明顯高于試驗得出的合理工況，使得燃燒器的爐膛溫度大于爐渣和灰分的熔點，使得在爐膛內壁和出風口等粗糙程度高和轉變明顯的地方，極度容易形成熔融物，粘在出風口和爐膛內壁進而影響該燃燒器的使用。</p><p>　　針對以上幾點內容，我方提出以下建議：1.爐膛溫度高于灰渣的熔點，可以采用低工況運行來降低爐內熱負荷，從而抑制熔融物的形成，或者采用水冷壁的利用形式，使得爐膛

93、內的高溫被第一次利用，從而減低爐膛溫度2。按該燃燒器的設計工況來件，燃燒過程中的過量空氣系數(shù)已達到1.3以上，過高的空氣會致使爐膛內的能量被氣流帶走而增加損耗，不利于節(jié)能，應通過改變燃燒器的相關參數(shù)，使之降低3.出風口有大量的不完全燃燒物質噴出，這說明燃料燃燒不完全，可以考慮采用細長型的爐膛設計；從燃燒過后的出火口發(fā)黑現(xiàn)象可以得知，該處溫度明顯過高，會導致與空氣接觸的熱輻射的損失，從而致使燃料資源利用率過低，可以通過采用分級布風或減少進

94、料量的模式，改善燃燒器的性能。</p><p>　　以上提出的解決方案，僅是從理論上所分析處出改進燃燒器性能的可能方案，絕非最為完善的解決方法，同時在改進的過程中，也會因設計的不同而出現(xiàn)理論所不能預知的實際問題，這是任何設計改進所不能解決的難題。希望我現(xiàn)在所做的努力，能夠有效地促進生物質燃燒器的研發(fā)與應用進程，從而使得我國現(xiàn)有的能源消費結構和環(huán)境等得以改善。</p><p><b&g

95、t;　　致　謝</b></p><p>　　在此論文完工之際，我要感激這些年來關注過我、輔導過我和支持我的人。</p><p>　　首先，我衷心感謝我的畢業(yè)論文指導老師，**教授。本次的論文是在丁老師的幫助與指導下完成的，論文從開始的選題到最終的論文撰寫，自始自終，我都有感受到都**老師的深切關懷和盡心盡力的指導態(tài)度。**老師乃是我院新能源方向的先驅老師，視野開闊，知識淵博，嚴

96、謹求實的治學態(tài)度，通然豁達的性格以及強烈的事業(yè)上進心，對于我而言，影響不可謂不深遠。在此，我向**教授表示誠摯的感激和無上的敬意！</p><p>　　其次，在校求學期間，我也獲得了**理學院諸位領導和師長的眷顧，由衷的感激！</p><p>　　最終，我還要謝謝陪伴我走過大學四年的室友和為我奉獻心血我的父母，沒有他們的幫忙與鼓勵，沒有他們的照顧與支持，就沒有現(xiàn)在的我，是他們，堅定了我的信

97、念，是他們鼓舞我去克服種種困難，直到現(xiàn)在。感激之情，無以言表，一句謝謝，聊表心意。 </p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　趙明勤．粉狀生物質燃燒器的研究[D]．鄭州：河南農(nóng)業(yè)大學，2007．</p><p>　　劉小二．生物質捆燒鍋爐的設計與研究[D]．鄭州：河南農(nóng)業(yè)大學，2008．</p><

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