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燃料含水量对炉具性能的影响
发布时间：2013-06-08 07:44 来源：未知
含水量对生物质炉的效率和排放的影响的试验。为了研究燃料含水率对燃烧效率和排放的影响，在相同的操作条件下，进行了三组试验，将实验结果进行比较，并将试验中所测的数据和观察的现象相结合，掌握其影响规律。热效率的测定进行了三次，排放数据都是以在燃烧稳定时的最佳数据为准。生物质的含水量除了影响燃烧稳定的时间外，还会影响生物质炉内的反应温度。进而影响生物质炉的排放产热。
当含水量较高时，由于燃烧反应所释放的热量大部分被用于水分的蒸发。进而造成燃烧温度过低的现象，而当含湿量较小时，除了燃烧温度升高以外，其燃烧速度也提高许多。玉米秸秆的纤维素和半纤维素含量达58%，在湿度较小时，由于燃烧速度较快，燃烧温度较高，几乎可以完全挥发成可燃气体和碳氢化合物。
在进行燃料含水量实验之前，所使用的燃料都必须进行预处理。取不同含水量的玉米秸秆进行燃烧试验。秸秆含水率的测定方法常见的有两种：干燥法和电测法。(GB/T 1931-1991)干燥法：取一定规格的秸秆试样称重(G)，准确至O.OOlg，然后放入烘箱以103+2℃温度烘干后进行称重，以后每2h称量一次，当两次称量相差不超过0.002g时结束干燥，将秸秆置入装有氧化钙的玻璃干燥器内冷却至室温，再称绝干重CO，用上述公式计算得绝对含水率值。
电测法：用含水率表直接进行读数。本文选用干燥法测定含水率。在供实验的秸秆中取一定数量不同粒度的样本，先求样本的含水率，再求总体的平均含水率，富通新能源销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料。
依次以含湿量为9.81%，12%，12.1%，14.5%，15%，14.9%的燃料进行试验。首先测出原料的含水量。为了建立效率和排放的关系。每种湿度的原料进行两次试验。结果显示，生物质炉的热效率随着燃料湿度的增加而减少。效率减少的原因可能是因为燃烧反应所释放的热量大部分被用于水分的蒸发，同时也就降低了火焰的温度，进而传到测试锅上面的热量也就减少。增加燃料湿度大约10～25%，则生物质炉的效率大约降低26%到19%。火焰对炉具的传热量和温度的四次方成正比，所以当温度有任何下降时，热效率就有明显的变化。
实验显示，不同的含湿量对CO、C02和NOx的排放都有影响。从表4-8可以看出，随着湿度的增加，CO的排放因子增加，NOx的排放减少，C02的排放也稍有减少。而CH4的排放则变化不大，CO可以认为是衡量燃烧质量的一项重要指标。对于任一给定系统，存在着一个最佳过量空气系数，过量空气系数高则导致燃烧温度的降低，而过量空气系数低则会造成燃料与空气的混合不均匀。CO的排放增加可能是因为燃料的含湿量较大而导致火焰温度降低，减少了气体的燃烧反应。
一氧化碳的主要发生原因是碳氢化合物的不完全燃烧，而导致不完全燃烧则可能的原因是，氧气共给量不足，燃烧温度不够高，在实际小型生物质燃烧设备中，经常还有一些碳氢化合物由于和低温器壁接触而降低温度，同时碳氢化合物在燃烧室的滞留时间较短或者气体混合不充分，也会产生一氧化碳。由于一氧化碳的最大氧化速度在1200℃～1300℃附近。所以当燃料的含湿量较大而导致火焰温度降低时，减少了气体的燃烧反应。
NOx的减少是因为燃料湿度增加时，燃烧温度减低。一氧化二氮(N20) N20是由燃料氮完全氧化生成的。然而，在对多种燃料装置的观测发现N20的排放量都非常低，但N20气体对温室效应产生一定的作用，这是因为N20具有很高的全球温度变暖系数，它对同流层的臭氧也有破坏作用。
由试验可以看出，高含水量的燃料使燃烧室的温度降低，影响了热量的传递，对挥发分的燃烧也产生影响。对于使用高含水量的炉具，应通过采用耐火炉衬和绝热燃烧室改进燃烧质量。
