生物质气化混烧替代燃煤的研究

发布时间：2020-04-28 02:06

【摘要】：我国生物质资源丰富，同时大量的煤炭用于直接燃烧，释放大量的氮氧化物，严重污染环境。为推进燃煤工业锅炉清洁燃料替代和节能减排，采用可再生的生物质替代部分燃煤具有很强的现实意义。前人的研究发现，含焦油的生物质气化气还原氮氧化物效果很好。因此，生物质气再燃替代燃煤不仅可以替代部分燃煤，还可以降低燃煤锅炉氮氧化物排放。 为了研究生物质气化混烧替代燃煤的技术，我们首先梳理了国内外NOX的生成和还原机理，通过测量实炉NOX生成规律，我们验证了单元体炉研究层燃链条炉的可行性。然后设计和搭建了层燃单元体炉实验台，针对层燃条件下燃煤NOX的生成规律进行研究；设计和搭建了上吸收气化炉实验台，调试和研究了上吸收气化炉的运行规律；最后我们搭建了生物质气化混烧替代燃煤的实验台，针对含焦油生物质气化气与层燃炉燃煤混烧降低NOX的规律进行研究，为下一步的实际工业锅炉混烧提供了技术支持。 通过对层燃单元体炉的实验发现：增大过量空气系数可以加快火焰锋面向下传播、加快燃尽速率和挥发份析出，在燃烧前期形成强还原气氛，降低NOX排放；后期将提高氧浓度，增强氧化气氛；低挥发份煤种受过量空气系数影响比高挥发份煤种大；大颗粒粒径在前期挥发份燃烧阶段的NOX释放量较小颗粒粒径工况小，但后期焦炭氮释放部分较大；推迟燃烧在挥发份析出区和燃烧旺盛区能大大降低NOx的排放，而在燃尽阶段效果较小。 通过在生物质气化气替煤混烧实验台的研究发现：生物质气化气对层燃单元体炉的NOX还原有一定的效果，且在层燃炉挥发份析出区和燃烧旺盛区还原效果较好，在燃尽区还原作用较弱；生物质气量越多，还原效果越好，但随着气量的增加，边际效应逐渐递减；在分级燃烧工况下，混烧效果在前10分钟氧量过剩的情况下比较明显，在后期还原性气氛下的还原效果较差；在直接燃烧情况下，氧量越高，混烧效果越差，因此应尽量降低烧条件下的氧浓度；由于生物质气还原NOX反应速率较快，所以在本实验中改变喷入位置对还原效率的影响不是很显著。
【图文】：

加快社会主义新农村建设。1.3 再燃技术再燃技术(Reburning Technology)又称为燃料分级或炉内还原技术（如图1-1），是利用二次燃料再燃还原氮氧化物的技术，是降低氮氧化物排放的的最有效的措施之一。再燃技术是先将总燃料的 80%至 85%送入主燃区（一级燃区）燃烧，，该区域空气过量系数 SR1>1，然后将剩余的燃料作为还原剂在主燃区上部的再燃区燃烧，该区域空气过量系数 SR2<1。这不仅使已生成的氮氧化物得到还原，还抑制新的氮氧化物的生成，进一步降低氮氧化物排放。最后布置燃尽风(OFA)，将燃料完全燃尽[8-10]。

图 1-2 上吸式固定床气re 1-2 The reaction principle of 物质气化炉内部的热解情况由。部分，气体中的氧含量随着反量热，使得温度在 1100℃至 原层热解层和干燥层提供足够2不够充分，则会部分生成 COCO 2CO2内生成的主要气体是二氧化碳水分的存在。，发生的主要反应是还原反应
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TK6

【参考文献】

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本文编号：2642928