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生物质燃料的燃烧特性

作者:淳元燃烧机 发布时间:2014-12-1 10:21:15

    目前,生物质最主要的利用方式就是生物质燃烧。研究生物质燃料的组成成分,了解其燃烧特点,有利于进一步科学、合理地开发利用生物质能。从刘建禹、翟国勋等[20]对生物质燃料特性的研究可以发现, 生物质燃料与化石燃料相比存在明显的差异。从化学的角度上看,生物质属于碳氢化合物,含固定碳少。生物质燃料中含碳量最高的也仅50%左右,相当于褐煤中的含碳量。因此,生物质燃料不抗烧,热值较低;若生物质燃料中含氢量变多,挥发分就明显增多。生物质燃料中的碳元素多数和氢元素结合成小分子的碳氢化合物,燃烧需要长时间的干燥,在一定的温度下热分解而析出挥发物。所以,生物质燃料易被引燃,燃烧初期,烟气量较大;生物质燃料含氧量明显地多于煤炭,它使得生物质燃料热值低,但易于引燃;生物质燃料的密度小于煤炭,其质地较疏松,特别是农作物秸杆和一些粪类,因此生物质燃料易于燃烧和燃尽,但其热值较低,发热量小,灰烬中残留的焦碳量少于燃烧煤炭;生物质燃烧排放烟气中硫氧化物和氮氧化物含量较少, 故对环境的污染将小于燃烧煤炭等化石燃料,
燃烧时无需设置控制气体污染装置,从而降低了成本,这也是生物质优于化石燃料的一方面[22]。生物质燃料的燃烧过程主要分为挥发份的燃烧和残余焦炭的燃
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烧, 其主要燃烧过程的特点是[23]:

(1)生物质水分含量较多, 燃烧需要较长时间的干燥, 产生的烟气量较大, 排烟造成热损失较高;

(2)生物质燃料的密度较小,结构比较疏松,燃烧时受风面积大,较易造成悬浮燃烧, 容易产生一些黑絮;
(3)由于生物质热值低, 发热量小, 在锅炉内比较难以稳定的燃
烧;
(4) 由于生物质挥发份含量高, 燃料着火温度较低, 一般在250℃ ~350℃ 温度下挥发份就大量析出并开始剧烈燃烧, 此时若空气供应量不足, 将会增大燃料的化学不完全燃烧损失;
(5)挥发份析出燃尽后, 受到灰烬包裹和空气渗透困难的影响,焦炭颗粒燃烧速度缓慢、燃尽困难,如不采取适当的必要措施,将会导致灰烬中残留较多的余碳, 增大机械不完全燃烧损失。

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