流化床中木屑與煙煤混燒特性的試驗研究及數(shù)值模擬.pdf

1、流化床中木屑與煙煤混燒特性的試驗研究及數(shù)值模擬重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文(學(xué)術(shù)學(xué)位)學(xué)生姓名：唐秀能指導(dǎo)教師：盧嘯風(fēng)教授專業(yè)：動力工程及工程熱物理學(xué)科門類：工學(xué)重慶大學(xué)動力工程學(xué)院二0一二年五月摘要隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，能源的消耗量越來越大，而煤炭資源的供應(yīng)日益緊張，各國都在為開發(fā)應(yīng)用新能源而努力。生物質(zhì)能源被認(rèn)為是最具有應(yīng)用潛能的新能源，如何對其有效地開發(fā)應(yīng)用成為了當(dāng)今世界范圍內(nèi)一個重要的研究課題。廢棄木材作為生物質(zhì)的典型代表，被許多國家廣泛

2、的研究和應(yīng)用。由于單燒時效率不高，經(jīng)濟性差，與煤混燒成為了處理廢棄木材的一種有效利用途徑，是現(xiàn)階段一種低成本、低風(fēng)險的可再生能源利用方式。除了可以彌補化石燃料供應(yīng)的短缺，降低污染氣體的排放外，還能提供就業(yè)機會，從而促進區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展。國外的混合燃燒技術(shù)已進入工業(yè)化應(yīng)用階段，而我國在混燒方面的研究起步較晚，相關(guān)的應(yīng)用業(yè)績不多。本文首先進行木屑與煤以不同比例混合所得試樣的熱分析，研究混燒后對煤燃燒的影響及混合試樣燃燒特性，然后在一個自行研制

3、的爐膛截面尺寸為150mm150mm的小型循環(huán)流化床上進行木屑與兩種煙煤按質(zhì)量比1：3、1：5和1：7的混燒試驗，研究其燃燒特性及污染物排放特性，最后通過冷態(tài)數(shù)值計算研究木屑、床料顆粒在爐內(nèi)流化的特性。旨在為農(nóng)村、城市廢棄木材的燃燒應(yīng)用提供參考依據(jù)。試驗研究結(jié)果表明：①煤燃燒主要集中于后期，而木屑燃燒集中于前期，隨著木屑混合比例的增加，燃燒分為兩個明顯的階段；②由于木屑中的揮發(fā)份能在較低的溫度下析出，與煤混合后能使著火提前，改善燃料的著

4、火特性；③木屑燃燒的最大速率發(fā)生在前期，煤燃燒最大速率發(fā)生在后期，當(dāng)燃燒煤與木屑的混合物時，最大燃燒速率前移，可提高燃料的燃盡特性；同時由于增加了燃燒前期的放熱，使得木屑利用率提高；④木屑與兩種煙煤的混合燃料均能在循環(huán)流化床中850。C950。C的溫度下穩(wěn)定燃燒；⑤隨著木屑混合比例的增加，燃燒中心往上移動，爐膛溫度分布曲線呈“拋物線”型；⑥隨密相區(qū)溫度升高，NOx體積分?jǐn)?shù)增加。在相同流化風(fēng)速下，隨木屑混合比例增加，CO體積分?jǐn)?shù)增大，S0