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《鋸末和稻稈流化特性的試驗研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、YANJIUYUFENXI碾競與瓠_朱予東,劉志強,孫學峰(華北電力大學動力工程系,河北保定071003)摘要:在D90mmx990mm有機玻璃制成的流化床中,對鋸末、稻稈以及它們與幾種惰性粒子組成的雙組分混合物進行了試驗研究,結(jié)果表明:鋸末本身流化范圍比較窄,與大于本身的粒子混合時,很容易出現(xiàn)分層現(xiàn)象,分層現(xiàn)象和混合質(zhì)量比無關:與小粒徑粒子混合時,流化情況可以得到改善,并且鋸末的質(zhì)量比越小,流化狀態(tài)越好。長為0.8mm稻稈不能流化,與河沙混合時,稻稈的質(zhì)量比小于10%,可以流化,高于10%時不容易流化;"3-與
2、大粒徑的粒子混合時.流化情況明顯得到改善,質(zhì)量比越小,流化情況越好。根據(jù)預測雙組分混合物的最小流化速度公式計算.發(fā)現(xiàn)在生物質(zhì)質(zhì)量比較低的時候,試驗值和預測值吻合較好。關鍵詞:流化床:鋸末;稻稈;流化狀態(tài)中圖分類號:TM619文獻標志碼:A文章編號:1673—7598(2009)10—0029—04比例下的最小流化速度和流化特性。已有的預測雙0引言組分混合物最小流化速度公式大部分基于以河沙為惰性粒子,且生物質(zhì)質(zhì)量分數(shù)均低于50%1~6l。隨著傳統(tǒng)能源f煤、油、氣)儲量的日益短缺以及傳統(tǒng)能源帶來的嚴重環(huán)境污染,開發(fā)利
3、用可再生的1試驗研究能源資源以及污染更小,甚至沒有污染的新能源就成為當今世界急需解決的問題。生物質(zhì)能源以其可1.1試驗裝置再生、低污染、經(jīng)濟便利等引起了人們的注意。在生試驗裝置主要包括90mmX990mm有機玻璃圓物質(zhì)能源中,木質(zhì)生物質(zhì)具有儲量豐富、輸送簡單、柱床,通過有機玻璃床可以清楚地觀察料層的流化易于預處理、分布相對集中、便于利用、污染小等特狀態(tài)(見圖1),布風板上的小孔直徑為1.4mm,開孔點,成為一個極受關注的研究方向llj。率為3.75%。U形測壓計的量程為0~10000Pa,主要流化床鍋爐具有爐膛容
4、積熱負荷大、燃燒過程用來測量流化床的床層壓降;調(diào)節(jié)閥主要用來調(diào)節(jié)擾動強烈、燃料在爐膛停留時間長的優(yōu)點,能滿足空氣流量;流量計的量程為0.8~16m3/h。各管段相連生物質(zhì)的揮發(fā)分析出迅速、固定碳燃燼時間長的特處沒有漏風現(xiàn)象點閉。目前,國外普遍采用流化床生物質(zhì)氣化技術,國內(nèi)20世紀90年代初開始開展生物質(zhì)流化床的氣化研究網(wǎng)。單一生物質(zhì)顆粒形狀大多不規(guī)則,顆粒問幾何特性和物理特性差異較大,導致其不易或不能流流量1化[41。為了改善生物質(zhì)流化特性,往往需添加惰性粒調(diào)節(jié)l塒子,使之與生物質(zhì)構(gòu)成雙組分混合物,解決生物質(zhì)難風
5、機以流化的問題。在生物質(zhì)不能及時供應時,它可以較好實現(xiàn)與其他燃料(如煤)混燒_3l。所以生物質(zhì)的流化床燃燒便成了當前燃燒的首選技術,本文選擇鋸末代表木本生物質(zhì),選擇水稻秸稈代表草本生物質(zhì),分析鋸末、秸稈分別和幾種惰性粒子在不同的質(zhì)量圖1試驗裝置示意圖收稿日期:2009—06—18作者簡介:朱予東(1964~),男,副教授,主要從事高效低污染煤燃燒理論、新能源開發(fā)與利用、電站鍋爐煤粉燃撓技術和鍋爐安全經(jīng)濟運行方面的研究T作。;
6、1
7、究與食梅YANJIUYUFENx1_2試驗材料本試驗選擇了在生物質(zhì)中比較有代表意義的
8、松2結(jié)果與分析木屑和水稻秸稈,分別代表木本、草本生物質(zhì)。由于在加工木材時,鋸末含有的水分比較多,所以在實驗2。1生物質(zhì)顆粒單獨流化前先將鋸末進行干燥處理。由于大部分鋸末的粒徑鋸末顆粒床層壓降與操作氣速的試驗結(jié)果如圖為30~40目,所以本試驗選取的粒徑范闈為30~402所示。當通人的空氣量較小時,鋸末的流化曲線處目。由于水稻秸稈較難粉碎,所以將試驗用秸稈剪于固定床AB段,在這段范圍內(nèi)會存在固定床溝流加成8mlTl左右的長圓柱體,圓柱體的直徑約為3mm。噴泉狀的混合流動狀態(tài),但阻力特性仍與燃煤情況通過篩分的方法測得鋸
9、末和各種惰性粒子的平均粒相似。隨著空氣量的增大。床層開始進入流化段(BC徑。試驗所用的床料為陶粒沙、河沙和石英砂,其中段),可以看出鋸末流化床流化范圍比燃煤流化床石英砂分為A、B、兩種。試驗前對以上4類惰性粒子窄,且流化效果不好。在曲線的CD段,部分粒子達均進行了篩分,測算了平均粒徑和堆積密度試驗到了終端速度飛出沸騰層。由圖2可知鋸末的臨界流采用降低速度法來確定臨界流化速度,其物性參數(shù)化速度為0.37m/s,較好的流化速度范圍為0.37~見表10.55m/s,在速度約為0.6m/st]~開始飛出。250表1各種實
10、驗材料的物性參數(shù)200匠150隧100500UU204UbUlU//一風速/(m·s)圖2鋸末的流化特·j生曲線,~將稻稈放入一試驗臺中單獨氣化時很難測得最小流化速度,并且觀察不到流化狀態(tài),如圖3所示。該床c層很容易形成孑-LI穴和溝流,造成氣體短路,壓降隨著1.3試驗過程試驗時,分別在天平上按不同比例稱量好生物降低:當氣體流速接著加大時,一部分顆粒被氣體從質(zhì)與隋性顆粒后