生物质燃烧过程中Cl及K析出特性及酒糟的燃烧试验研究

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随着“全球变暖”现象日益严重,生物质能源逐渐受到人们的重视,生物质能源的CO2“零”排放优点必然会带来生物质的大力发展。目前国内对生物质的应用以热转化为主,直接燃烧是生物质能源的一个极有前景的发展方向。流化床燃烧技术在燃烧利用生物质方面具有很大的优势,然而生物质富含的碱金属和氯等元素在燃烧过程中的释放,给生物质利用设备带来积灰、结渣、床料聚团和高温腐蚀等问题,严重影响生物质的规模化利用。本文研究了生物质在中温燃烧过程中烟气中钾和氯元素的析出特性,并以酒糟为例,详细研究了生物质在流化床内燃烧特性。在650-850℃五个温度下燃烧麦秆、稻秆等六种生物质,吸收燃烧产生的全部烟气,分别采用离子计和原子发射光谱法测量吸收液中的氯和钾浓度,得到烟气中氯和钾的析出特性。研究表明麦秆、稻秆和稻壳在低于700℃时容易燃尽。由于燃烧过程钾的析出,生成了硅酸盐包裹在生物质颗粒表面,阻碍了生物质的燃尽,使得麦秆、稻秆和稻壳燃烧的灰样呈灰黑色。生物质燃烧过程,氯主要以HCl形式析出,除麦秆略低外,其他五种生物质超过90%的氯是以HCl形式析出,麦秆、稻秆和稻壳的钾主要在低于800℃时析出,玉米秆等三种生物质的钾主要在超过750℃时析出。在一台小型鼓泡流化内对酒糟进行了一系列研究,结果表明酒糟具有良好的着火特性,温度超过600℃时数秒内便能着火,在流化床内与石英砂流化良好,很容易燃尽,灰分基本随着烟气排出。在800-900℃高温下,酒糟没有出现结焦现象。酒糟由于富含氮元素,燃烧的NOx排放很高。流化床技术对燃料适应性广,尤其适合酒糟这种高水分燃料,并且可以较容易的降低NOx排放,是燃烧酒糟的极有竞争力的应用技术。
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