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文檔簡介
1、懸浮燃燒是木質(zhì)粉狀生物質(zhì)燃料燃燒常用的形式,具有燃燒強度大、可控性強的特點。渦旋燃燒作為懸浮燃燒的一個新方向,其燃燒組織中顆粒的旋轉(zhuǎn)流動能有效利用爐膛高度,以較緊湊的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)高效燃燒。通過對生物質(zhì)燃燒灰顆粒特性的文獻調(diào)研發(fā)現(xiàn),目前對固定床和流化床燃燒模式下的成灰機理已有較全面的認識。本文針對渦旋燃燒這一較新的燃燒組織模式,分析飛灰顆粒的粒徑分布特征、形貌化學(xué)特性等,探究生物質(zhì)渦旋燃燒組織模式下的灰顆粒特性。
首先通過在渦旋燃燒
2、試驗臺進行多種生物質(zhì)的燃燒實驗,包括新木屑、稻草、麥稈、玉米桿和廢木屑,分析不同生物質(zhì)的亞微米顆粒物排放和飛灰顆粒物的形貌化學(xué)特性。實驗表明生物質(zhì)渦旋燃燒生成的亞微米顆粒(PM1)占飛灰顆粒的主體,形貌上以結(jié)晶狀聚團顆粒為主,主要化合物組分為KCl、K2SO4或NaCl。而相比草本燃料,木質(zhì)燃料生成的亞微米顆粒和總飛灰顆粒的濃度更低,燃料特性的影響表現(xiàn)得最為顯著。飛灰顆粒質(zhì)量粒徑分布呈雙峰分布,木質(zhì)燃料PM1排放濃度為200-400mg
3、/Nm3,而草本燃料PM1濃度為400-1200mg/Nm3,但木質(zhì)燃料亞微米顆粒占總飛灰顆粒的質(zhì)量比卻更高。更高的燃燒溫度和一二次風(fēng)配比將促進亞微米顆粒的生成,而適當?shù)娜紵S嘌趿繉⒔档蚉M1排放濃度。
其次通過在燃燒氣氛中添加一定濃度的SO2,各級顆粒中的S/Cl摩爾比也增大;增大煙氣中SO2濃度會促進亞微米顆粒中K2SO4的形成并增大PM1的排放濃度,同時更多的Cl以氣相HCl的形式排出。在廢木屑燃料中添加混合質(zhì)量比為5
4、%的三種煙煤添加劑后,亞微米顆粒的質(zhì)量濃度增加,而PM1中K2SO4的濃度受煤基添加劑中S含量的影響;混入高硫煤將導(dǎo)致更高濃度的亞微米顆粒排放,同時導(dǎo)致PM1中更高的K/Na和S/Cl摩爾比。
研究表明,木質(zhì)燃料成灰時高溫下氣相K2SO4等率先成核后,KCl在K2SO4等成核顆粒表面上發(fā)生異相冷凝長大;而草本燃料在相對較低的溫度下,氣相K2SO4與KCl可能同時發(fā)生飽和成核后,KCl均相冷凝長大。渦旋燃燒組織模式適合處理低灰分
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