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不同生物质颗粒燃料发热量探究 木屑颗粒机|秸秆颗粒机|秸秆压块机|木屑制粒机|生物质颗粒机|富通新能源 / 13-09-11

    首先从生物质成型颗粒燃料的基本特性入手,考察其能否作为一种燃料使用,研究了它们的发热量,其次是分析成型燃料的应用领域,即测定成型燃料的灰熔点来判别它们能适用在哪些燃烧设备上,最后研究了生物质成型燃料的燃烧动力学、成型燃料的着火点和燃烧速率。经过试验分析可以的得到以下主要结论:
    (1)在对四种生物质成型燃料的发热量测定中,结果表明芒草和木屑成型燃料的发热量都比较高,可以达到二类烟煤的标准,并且这两种生物质成型燃料的灰分含量很低;稻壳和稻草成型燃料中,发热量较低,并且灰分含量较高。
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    (2)在生物质成型燃料的灰熔点测定试验中发现,芒草、木屑和稻壳燃烧后的灰分,其灰熔点非常高,在1500℃以下也只能观察到灰锥的变形温度,属于难熔性灰;稻草的灰熔点相对较低,其软化温度只有1082℃,属于易熔性灰。通过分析研究表明,灰熔点的高低和灰分中的化学成分有关,酸性氧化物有助于提高灰熔点,而碱性氧化物则降低灰分的灰熔点。因此在使用成型燃料中,要根据生物质成型燃料的种类,合理选择燃烧设备和燃烧方式,保证燃烧设备的安全运行。
    (3)从芒草、木屑、稻壳和稻草的热分析曲线可以看出这四种生物质在220℃就开始明显失重,履带抛丸机并进入快速失重区间,前期挥发分的燃烧速率非常快,而后期由于在生物质中固定碳含量相对较低,燃烧趋缓。失重率最高峰对应的温度随着生物质的不同相差明显,这是由于构成生物质的纤维素、半纤维素和木质素含量的不同造成的。通过热重曲线计算试样的活化能显示,这四种生物质的活化能都比较低,因此在燃烧中易于着火燃烧。
    (4)通过温度曲线、热重和微商热重曲线可以获得这四种生物质的着火温度,根据试验得知,芒草生物质的着火温度在297℃左右,木屑的着火温度大约在286℃,稻壳的着火温度要在276℃附近,而稻草的着火温度最低,大约为266℃。不管是用哪种方法测定着火温度,测出来的这四种生物质的着火温度范围基本一致,富通新能源生产销售木屑颗粒机,木屑颗粒机主要用来压制生物质颗粒燃料。
    (5)在生物质成型燃料的燃烧速率试验中,不同生物质的成型燃料具有不同的燃烧速率,但呈现出相同的变化规律。即在燃烧前期燃烧速率快,燃烧中期燃烧速率迅速减小,燃烧后期燃烧速率最慢且迅速减小,最后趋于平稳。不同的生物质成型燃料,由于挥发分、灰分和固定碳含量的不同,在相同的时间内其失重率有所差别,灰分含量高的,由于在燃烧后期灰壳包围了固定碳,使固定碳和氧气接触不充分,因此需要更长的燃烧时间。炉膛温度对燃烧速率的影响规律是:在燃烧前期,炉温高的工况的燃烧速率均大于炉温低的工况的燃烧速率,燃烧中这四种成型燃料的相对燃烧速率发生了逆转,燃烧后期可燃物基本上燃尽,四种生物质成型燃料的燃烧速率趋于一致且平稳,这主要是因为在燃烧初期生物质成型燃料内部的挥发分浓度都很高,炉膛温度起着主要作用,燃烧中期挥发分浓度和固定碳含量成了控制燃烧速率的主要因素。吊钩抛丸机供风量对成型燃料相对燃烧速率的影响为:供风量越小,燃烧初期相对燃烧速率越大,中期则发生了转变,供风量大的相对燃烧速率较大,后期燃烧速率基本保持不变,这主要是由于生物质中的可燃成分和灰分随着燃烧时间而发生变化。生物质成型燃料的燃烧前期相对燃烧速率与成型燃料的质量反比,而中期二者的速率发生变化,后期基本不受成型燃料质量大小的影响,这主要是因为整个燃烧过程受成型燃料质量和可燃物浓度的控制以及灰层加厚的影响引起的。试验中发现,生物质成型燃料的燃烧和原生物质燃烧相比,燃烧速率变化,燃烧所引起的黑烟减小,成型燃料在燃烧过程中和氧气能做到更好的匹配,减小了不完全燃烧损失,提高了燃烧效率。

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