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载氧体辅助生物质流化床富氧燃烧特性研究
煤炭学报
网络首发时间:2024-09-20 14:47:40
24
作者
刘崇
李林
刘恒
李天新
孙光
单位
东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室
摘要
生物质流化床富氧燃烧技术可实现全生命周期下的负碳排放,是保障我国“双碳”目标实现的关键性技术之一。但是生物质流化床锅炉中突出的氧与燃料混合不均匀的问题以及富氧燃烧过高的能耗限制了该技术的进一步发展。载氧体辅助燃烧技术可以提高流化床锅炉内氧气时空分布的均匀性,进而提高燃烧稳定性和燃烧效率。将载氧体辅助燃烧技术与生物质流化床富氧燃烧相结合而形成的载氧体辅助生物质流化床富氧燃烧技术有望提高富氧燃烧效率、稳定性和氧气利用率,降低制氧能耗,促进该技术的进一步发展。但是目前关于载氧体辅助富氧燃烧技术的研究多应用监测炉膛出口烟气的方法,针对炉内固体燃料在载氧体辅助富氧燃烧下的转化机理研究尚不充分。文章利用可视化流化床实验平台开展了单颗粒生物质和烟煤燃料在不同床料、不同气氛以及多种操作条件下的燃烧实验,研究颗粒燃烧行为的同时通过两色测温监测了火焰和焦炭颗粒的燃烧温度,系统性的评估了活性床料对单颗粒生物质和烟煤燃料的干燥着火过程、挥发分析出与燃烧过程以及焦炭燃烧过程的影响。结果表明,由于生物质燃料颗粒自身Bi数较大以及脱挥发分过程始终处于床层表面,将床料由石英砂变为钛铁矿对生物质颗粒的干燥着火和脱挥发分过程基本无影响,但会使烟煤的着火延迟时间减少,脱挥发分时间增加;相比于惰性床料,两种燃料焦炭颗粒峰值温度在载氧体床料条件下提高了30 K左右,而燃烬时间随着燃料种类的变化而表现出不同的规律。
关键词
载氧体辅助燃烧
流化床
富氧燃烧
生物质
钛铁矿
单颗粒
文章目录
1 实验系统和方法
1.1 实验样品
1.2 实验系统
1.3 实验过程及工况
2 结果与讨论
2.1 燃烧过程
2.2 着火过程
2.3 挥发分析出及燃烧
2.3.1 挥发分火焰峰值温度
2.3.2 脱挥发分时间
2.4 焦炭燃烧
2.4.1 焦炭峰值温度
2.4.2 燃烬时间
3 结 论
引用格式
刘崇,李林,刘恒,等.载氧体辅助生物质流化床富氧燃烧特性研究[J/OL].煤炭学报,1-11[2024-09-20].https://doi.org/10.13225/j.cnki.jccs.LC24.0897.
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