松木生物质颗粒预热燃烧特性试验
章锦阳1
欧阳子区2
丁鸿亮3
苏坤3
1.江苏大学 流体机械工程技术研究中心,江苏 镇江 212013;中国科学院工程热物理研究所,北京 1001902.江苏大学 流体机械工程技术研究中心,江苏 镇江 212013;中国科学院工程热物理研究所,北京 100190;中国科学院大学,北京 1000493.中国科学院工程热物理研究所,北京 100190;中国科学院大学,北京 100049
摘要：使用于松木生物质颗粒作为燃料,结合先进的自预热燃烧技术,实现燃料在炉膛内的流态化燃烧.通过千瓦级预热燃烧试验平台,对木本生物质颗粒在不同预热温度下的预热改性进行了全面深入的探索.使用BET、SEM扫描电镜与拉曼光谱带对比的方法对高温生物质半焦的比表面积、总孔容积、氮气等温吸附脱附特性、颗粒表明形态等关键物性参数进行检测和分析.分析结果显示,随着预热温度的升高,氮气吸附量明显增加,说明改性后的生物质半焦具有更多的孔隙结构.结合碳微晶结构分析,松木生物质颗粒在高加热速率下解聚脱挥发导致大分子碳链断裂产生小分子挥发物从而改善反应活性.在燃烧特性方面,改性后的高温生物质半焦可在下行燃烧室内迅速实现稳定燃烧,且燃烧效率高达99%以上.在NOx排放上,所有实验工况均将燃烧温度控制在 1 100℃以下避免产生热力型NOx.预热后松木生物质颗粒的NOx排放浓度并未随预热温度的单调变化而增减.842℃时,NOx排放质量浓度达到峰值,随后开始下降.在试验温度范围内,当预热温度设定为 705℃时,NOx排放质量浓度达到最低值,即 97.79 mg/m3.综上,为确保松木生物质预热燃烧后具有较低的NOx排放和高燃烧效率,推荐的最佳预热温度为705℃.
关键词：生物质颗粒预热燃烧器燃料改性燃烧特性NOx排放
分类号：TK16(热能、热力工程)
资助基金：中国科学院战略性先导科技专项(XDA29010200)中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队计划资助项目(YSBR-028)中国科学院青年创新促进会项目(2019148)
论文发表日期：2024-07-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 127-134 )
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