秸秆与煤混烧特性及HCl释放特征研究.pdfVIP

中国工程热物理学会 燃烧学 学术会议论文 编号：094272 秸秆与煤混烧特性及HCl释放特征研究 王翠苹 王欣 戚龙周 （青岛大学机电学院，山东青岛，266071） （TEL: 0532 Email: wangcuiping@tsinghua.org.cn） 摘要：本文研究了秸秆与无烟煤以不同比例掺混在TG-FTIR 中的燃烧特性，并分析烟气中氯化氢的释 放特征。混合燃料的着火温度随掺混比例变化不大，但燃烧特性及燃烬度随秸秆比例的增加而增加。 秸秆与煤掺混后，燃烧释放HCl 的特征点相近，但掺煤比例较低时，HCl 的释放集中在200~450 ℃之间， 高温段释放不再明显；掺煤比例为较高的60%时，燃烧全程均以较高的速率释放HCl ；而掺煤为中等的 40%时，燃烧前期释放HCl 的量相对低，高温段HCl 的释放速率仍然很低，此掺混比例的燃烧对抑制HCl 进入烟气有利。 关键词：混烧 掺煤比例 燃烧特性 HCl释放 0 前言 生物质与煤掺混燃烧技术充分利用可再生能源、提高能源转换效率，并有效抑制 SO [1~2] 2 、NOX等污染物生成 。随着混烧应用的日益广泛以及对混煤燃烧特性研究的深入， HCl等低含量气体染污物的排放研究也受到了重视。 一般生物质本身碱金属和Cl含量偏高[3] ，在煤或生物质的燃烧过程中，像Cl这样的 有害微量元素将以不同的形式排放到大气中。尽管与常量有害污染物相比Cl元素污染物 在大气中浓度不高，它对环境的破坏相当严重，在生物质或煤的燃烧过程中，Cl 常以 HCl 的形式释放[4] ，欧洲能源组织调查显示，目前所排放的HCl有75%来源于燃料燃烧。 HCl气体排入大气与水蒸汽相遇时，极易生成白色的盐酸雾。这些盐酸雾的刺激性和腐 蚀性都很强，会造成对人体的巨大危害。美国“清洁大气法修正案”(CAAA)将煤中16 种微量元素列入189种“有害大气污染物”之中，其中Cl 以HCl 的形态列出，且位居前 列[5] 。我国在1997年颁布了大气污染物综合排放标准(GB16297-1997)，明确规定了对含 氯废气的排放标准和控制措施[6] 。 本文应用了TGA-FTIR 联合技术对生物质与煤不同掺混比例的燃烧进行了研究，系 统研究了不同掺混比例下燃烧特性、氯化物释放特性、排放规律等基础问题，对于生物 质与煤掺混燃烧中控制气体污染物HCl 具有现实意义。 1 实验部分 1.1 燃料样品 文中生物质原料选定为小麦秸秆，所用煤粉为无烟煤。分别对秸秆与无烟煤进行了 工业分析和发热量测试，如表1。 基金项目：国家高技术研究发展计划 (2008AA05Z311- 1) [ 7 ] 秸秆中硫含量低，其二氧化硫排放的危害性低；但秸秆氯含量较高，约在1%左右 ， 因此本文主要考察氯化氢的释放特性。 表1 工业分析结果 项 -1 燃 目 M/% V/% A/% FC/% Qnet.d/kJ.kg 料 无烟煤 2.9235 6.4091 30.0293 60.6381 27627 秸秆 9.0832 66.6465 7.147 17.1232 17445 1.2 实验步骤和条件 煤与秸秆以0%、10%、15%、40% 、60%、100%比例掺混，共6 个样品。通过TG 中燃烧与FT