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生物质气化燃烧锅炉应用基础研究

张洋  
【摘要】: 生物质可再生能源是当今世界替代化石燃料的主要途径之一,对于生物质成型燃料的开发与利用倍受关注,并成为研究的热点。本文以东北地区玉米秸秆为主要原料,利用自行设计的生物质颗粒成型机械制备成型颗粒,通过大量实验研究不同成型因素对热压成型效果的影响。并利用成型燃料的热重分析实验,得出其TG—DTG曲线,进一步分析了生物质成型燃料燃烧过程。此外,开展了生物质成型燃料结渣特性的实验研究,发现玉米秸秆成型燃料存在较为严重的结渣现象,同时进一步分析了结渣特性的影响因素。 结合生物质成型燃料气化机理和燃烧特性的研究,本研究工作还设计出适合燃烧生物质成型燃料的生物质气化燃烧锅炉,制造了实验用锅炉装备,并对该锅炉进行热工及排放特性实验研究,通过实验找到炉膛出口过量空气系数对锅炉燃烧特性及排放特性的影响,为生物质成型燃料锅炉的结构定型提供指导意见。 生物质成型燃料的气化燃烧换热一体化锅炉基本结构定为三室结构,即固相燃烧室、气相燃烧室及燃尽除尘室,为了使锅炉结构更合理、更高效环保,在生物质成型燃料锅炉实验研究的基础上,利用燃烧热分析数值计算平台,对典型生物质气化燃烧锅炉进行性能模拟计算,分析各种因素对锅炉运行情况、安全可靠性、经济效益和环保指标的影响,并依此制定生物质气化燃烧锅炉的最佳设计方案,为新型生物质气化燃烧换热一体化锅炉的完善设计提供技术保证。


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