醇基燃料高效燃烧技术研究.pdf

第27卷第5期 湖南科技学院学报 V01．27No．5 JournalofHunan ofScienceand 2006年5月 University Engineering May．2006 醇基燃料高效燃烧技术研究 傅学政l’2管天球2许朝晖2刘谋辉2 2．湖南科技学院，湖南永州425006) (1．中南大学资源，jn-r与生物工程学院，湖南长沙410000； 摘要：醇基燃料是一种最具市场竞争力的代用燃料，由于其热值低、缺乏高效的燃烧技术而得不到普及。作者着重阐 述了汽化燃烧的技术基础，介绍了液控式和气控式醇基燃料汽化燃烧器的设计。研究表明：该技术实现了醇基液体燃料的高 效燃烧，可以满足市场经济和环保的需求。 关键词：醇基燃料；汽化；燃烧 中图分类号：TKl6 文献标识码：A 文章编号：1673—2219(2006)05—0073—03 一引 言 以燃料甲醇、乙醇为主的醇基液体燃料，是一种廉价、环保的清洁能源，可以煤炭、重油、天然气或生物质等为原料生 产，原料来源广，生产工艺简单，技术成熟，全国各地的中小氮肥厂均可联产或转产生产。生产醇基燃料又是煤炭液化技术 和生物质生产再生能源技术的重要组成部分，规模生产醇基燃料的成本远低于其他清洁燃料，具有极强的市场竞争力。如果 这一燃料得到普及，将在很大程度上弥补我国石油资源的短缺，并可在一定范围内实现清洁燃料的本土化生产和供应，对保 障我国能源安全具有极其重要的战略意义。 近年来，在城市禁止燃煤、液化气涨价和石油价格剧烈波动等因素的联合推动下，醇基燃料走向了代油新燃料的前台。 2003年1月25日，国家经贸委组织中国科学院、工程院院士和教授到山西对燃料甲醇项目进行考察，论证了燃料甲醇作为 一种替代燃料，已经成为不可逆转的发展趋势。 目前，全国有上千家氮肥厂，不少厂家已经建有联产甲醇装置，加上单产甲醇装置，我国已经建成投产的甲醇生产装置 的年生产能力在500万吨左右，还有400多万吨／年的装置正在建设之中，醇基燃料的市场供应有了可靠的保证，完全可以 广泛地满足醇基燃料的市场需要。但由于受到下游用量不稳定和国际市场急剧变化的严重影响，价格波动大，加之我国现有 的甲醇生产装置较小，单位生产成本较高，燃料甲醇的实际年产量仅320万吨左右，开工率不足60％，严重制约了这一产 业的发展。近二十年来，先后有数以千计的企业为拓展燃料甲醇的应用市场作过艰辛的努力，付出了沉重的代价，该项目的 开发一直处于低谷。回顾这一艰辛历程，不难发现，醇基燃料燃烧技术是制约这一产业发展的瓶颈。我们经过多年研究，在 醇基液体燃料高效低污染燃烧技术方面取得了重大进展，将为醇基燃料提供更加广阔的发展空间u’a 二醇基液体燃料特性分析 (1)醇基燃料成分复杂。醇基燃料是一种以甲醇为主，混合有乙醇、丙醇等多元醇类和烷烃的液体燃料，被 燃温度为4360C。 (2)醇基燃料能量密度较低，蒸发潜热大。醇基燃料的热值一般在20100～26000kJ／kg之间，是柴油、液化气等高热值 燃料热值的60％左右，属于低热值液体燃料，醇基燃料能和水以任何比例相互溶解，但不与水形成共沸混合物，含水燃料 的热值将更低。其蒸发潜热为1130kJ／kg，是汽油的四倍多。 (3)醇基燃料是一种非常清洁的燃料。由于燃料本身含氧，燃烧时需氧较少，燃料燃烧充分，呈蓝色火焰，烟气中不含 有碳粒，主要为二氧化碳和水；醇基燃料硫含量极低，燃料燃烧后烟气中硫化物生成浓度也极低，醇基燃料是仅次于氢气的 最清洁的燃料之一，但未燃尽的醇基燃料气体对眼睛有强烈的刺激作用，并可使人致盲。 (4)醇基燃料适应面广。醇基燃料适用于城市餐饮业炉灶、中小型锅炉、居民家用灶具及工业炉窑，这些炉灶或以敞开 收稿日期：2006--01--01 基金项目：湖南科技学院重点支持项目，国家科技部创新基金支持项目(04C26214301298) 作者简介：傅学政(1969--)，湖南岳阳人，中南大学博士研究生。主要研究方向为