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生物质与煤混合燃料的燃烧特性及NOx的物排放特性
生物质与煤混合燃料的燃烧特性及NOx的排放特性
董信光1,董建1,刘豪杰1, 程世庆2
(1.山东电力集团公司电力科学研究院 山东 济南 25002;
2山东大学能源与动力学院 山东 济南 250062)
摘 要:用多种生物质与我省主要动力煤种掺配成混合燃料在热重分析仪上进行燃烧试验,找出生物质在不同掺配比下混合燃料的燃烧特性;利用管式锅炉和烟气分析仪进行了生物质混合燃烧料的NOx的排放特性的试验研究,找出了生物质混合燃料在各种掺配比和不同影响条件下的NOx的排放规律,并大型电站锅炉上进行实际掺烧和运行方式的优化试验,为生物质在大型电站锅炉上掺烧提供了具有实际意义的借鉴和依据。
关键词:生物质;混合燃料;燃烧特性;NOx排放特性
Characteristics of combustion and NOx emission on co-firing of biomass with coal
The experiment of co-firing of a few kinds of biomass with coal on the GTC, the combustion characteristics of different ratio of biomass was founded, NOx emission characteristics was gotten on the tube boiler and gas analyzer, practical co-firing and operating-optimum was conducted on power station boiler, which can be referred when biomass and coal are co-combusted.
Biomass, blends of biomass and coal, combustion characteristic, NOx emission characteristic
引言
生物质燃料尤其是草本类生物质作为一种可再生的能源,由于其储量大、易获得、利用方式多等特点,被充分地研究和关注。但其能量密度低、大批量预处理困难,使其单独燃烧和气化发电这两种大规模利用的主要方式难于实现且发电效率低[1-2]。而煤与生物质的混燃,可实现生物质燃料的大量、高效利用。因而对于生物质与煤混燃研究很多,研究方法大都是采用热重分析仪单独对不同类型的生物质研究[3-4],这些研究对于生物质燃烧的机理十分必要,但是生物质大量的应用并替代一部分石化燃料仅仅靠这些研究显然不够,因此我们必须在这些基础性研究的平台上,进行现场的实验研究,找出生物质在大型电站锅炉上进行混燃的规律性为广泛开展生物质与煤混燃提供经验和依据。
1 生物质和煤分析试验生物质样品包含秸秆类、木质类和工业废料,具体为麦秆、玉米秆、稻秆、花生壳、棉秆、杨木屑、木质素、造纸废液颗粒、纤维素、废橡胶和酒糟。煤样选择一种烟煤LY,一种无烟煤HZ,一种褐煤LK。由于我国还没有生物质工业分析的相关标准,生物质的工业分析方法参照ASTM E870-82(1998),煤的工业分析方法参照我国标准GB/T 212-2001。工业分析结果如表5.1所示。
表1 试样的工业分析结果样品 标识 工业分析(W/% ad) 元素分析(W/% ad) 硫/% M A V C H O N St 无烟煤 HZ 1.53 28.66 9.16 67.32 2.65 3.63 0.82 2.39 烟煤 LY 2.55 21.25 33.9 63.33 4.32 5.84 1.1742 1.995 褐煤 LK 4.22 20.41 31.38 56.11 3.969 12.79 1.04 1.47 麦秆 mg 7.56 7.36 67.96 41.20 5.10 28.75 1.39 0.12 稻秆 dg 6.26 9.69 67.82 23.64 4.77 54.13 1.43 0.08 玉米秆 ymg 5.95 17.61 62.62 41.38 4.92 37.26 1.40 0.00 花生壳 hshq 2.38 4.14 73.74 47.26 6.10 38.7 1.37 0.05 棉秆 miangan 3.10 3.51 73.54 45.14 5.74 41.09 1.25 0.17 杨木屑 ymx 2.71 0.92 84.04 47.28 6.29 41.4 1.4 0.01 木质素 mzs 3.99 47.79 49.74 27.41 2.88 11.15 1.36 5.42 造纸废液颗粒 zzhfy 4.96 25.87 7.30 34.
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