生物質(zhì)顆粒富氧燃燒條件下NO釋放及火焰特性的相關(guān)研究.pdf

1、生物質(zhì)燃燒溫度低一直制約著純生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用，采用富氧燃燒不僅可以提高鍋爐燃燒溫度，同時可以實現(xiàn)污染物控制和CO2的回收，被認(rèn)為是一種很好的解決方案。富氧燃燒方式下，生物質(zhì)顆粒的NO釋放和火焰特性與常規(guī)空氣燃燒方式完全不同，其現(xiàn)象和機(jī)理有待更多的研究。
　　本文利用自主設(shè)計搭建的生物質(zhì)顆粒燃燒試驗臺以及課題組開發(fā)的火焰測槍硬件與火焰測量軟件，研究了800℃、900℃、1000℃三種環(huán)境溫度，25％O2、30％O2、35％O2、

2、40％O2四種氧量體積分?jǐn)?shù)，典型生物質(zhì)顆粒在O2/CO2燃燒方式下的NO釋放及火焰特性。
　　首先研究了生物質(zhì)燃料種類、環(huán)境溫度、氧量和氣氛對NO釋放的影響。結(jié)果表明，生物質(zhì)由于揮發(fā)分含量高，NO釋放主要在揮發(fā)分燃燒階段，此階段對NO生成總量的貢獻(xiàn)在60％-70％;采用富氧燃燒，高濃度CO2使得燃燒過程生成大量CO，對NO的生成有著明顯抑制作用;燃料含N量越高，NO排放量亦越高，而此時燃料N向NO的轉(zhuǎn)化率是下降的;溫度越高，NO釋

3、放總量越高，但不同生物質(zhì)顆粒增加程度不同;隨著O2體積分?jǐn)?shù)的增加，NO釋放總量增加;O2/N2氣氛下，高濃度氧量體積分?jǐn)?shù)使得燃燒過程幾乎不生成CO，整個反應(yīng)過程均在氧化性氣氛下進(jìn)行，NO釋放總量遠(yuǎn)高于O2/CO2氣氛;燃料N含量、溫度以及氧量對NO釋放總量的影響，在O2/N2氣氛與O2/CO2氣氛表現(xiàn)出相似的規(guī)律，但在O2/N2氣氛下，燃料N向NO的轉(zhuǎn)化率較高。
　　其次研究了環(huán)境溫度、氧量、氣氛對生物質(zhì)燃燒火焰圖像的影響。結(jié)果表

4、明:氧量越高，生物質(zhì)燃燒的火焰越明亮，說明燃燒產(chǎn)生溫度越高;相同氧量體積分?jǐn)?shù)下，環(huán)境溫度從在800℃提高到900℃，火焰溫度的提升較為明顯，稻殼顆粒提升了約80℃，木屑顆粒提升了約110℃。環(huán)境溫度從900℃提高到1000℃，稻殼顆?；鹧鏈囟忍嵘思s50℃，木屑顆?；鹧鏈囟忍嵘思s40℃。O2/CO2氣氛對火焰形成產(chǎn)生影響，900℃，25％氧量體積分?jǐn)?shù)下，木屑顆粒在O2/N2氣氛下燃燒的最高溫度達(dá)到了990℃，而在相同氧量體積分?jǐn)?shù)下，在