微油點燃低揮發(fā)分煤與生物質(zhì)混合燃料的研究.pdf

1、我國石油資源相對匱乏，現(xiàn)已成為世界第二大石油進口國。燃煤電廠鍋爐的啟停和低負荷穩(wěn)燃卻需消耗大量的燃油，為了降低電廠的燃油消耗量，近幾年來國內(nèi)外出現(xiàn)了電站鍋爐微油點火技術。燃用低揮發(fā)分煤的鍋爐約占全國電站鍋爐總?cè)萘康?.0～5.5％，但因其揮發(fā)分含量低、著火點高等特點，微油點火技術在應用于點燃低揮發(fā)分煤時效果并不理想，限制了微油點火技術的應用范圍。生物質(zhì)能作為一種清潔的可再生能源，在我國儲量豐富，揮發(fā)分含量達60％～70％，將生物質(zhì)同低揮

2、發(fā)分煤混合燃燒，能提高混合燃料的揮發(fā)分含量，降低混合燃料的著火點，擴大了微油點火技術的應用范圍，能夠?qū)崿F(xiàn)燃用低揮發(fā)分煤的現(xiàn)役電站鍋爐規(guī)?；蒙镔|(zhì)能，節(jié)約煤炭、石油等不可再生能源，減少了CO2的排放，對微油點燃低揮發(fā)分煤與生物質(zhì)混合燃料的研究具有重要意義。
　　 微油燃燒器的核心部件是微油霧化器，其霧化性能決定了微油槍火焰的溫度、剛度和穩(wěn)定性，因此，首先對微油槍內(nèi)燃油的流動和霧化特性展開研究。在理論分析的基礎上以數(shù)值試驗為研究

3、手段，建立燃油壓力霧化噴嘴的數(shù)學模型，描述了噴嘴內(nèi)燃油流跡線，分析了渦流室和旋流槽內(nèi)的壓力、速度等分布情況。分析了燃油霧化壓力、噴嘴結構參數(shù)(旋流槽數(shù)目、噴口直徑等)對燃油流動及霧化特性的影響。旋流槽數(shù)目對于噴嘴出口處的液膜厚度和噴出后的液滴直徑具有較大的影響，旋流槽數(shù)目越大油霧液滴直徑越小分布更均勻。在相同霧化壓力下噴嘴流量隨出口直徑的增大而增大，增大霧化壓力燃油液滴趨于向噴嘴中心移動。
　　 其次，對低揮發(fā)分煤與生物質(zhì)混合燃

4、料在微油點火燃燒器內(nèi)的著火燃燒過程進行了數(shù)值試驗研究，分析了陽泉無煙煤分別與小麥秸稈、玉米秸稈和花生殼在不同摻混比例下，通過微油點燃時燃燒器內(nèi)的溫度場、速度場等。分析了微油點火背景下，一次風速、生物質(zhì)燃料粒徑等因素對混合燃料著火燃燒過程的影響。研究結果表明：摻燒生物質(zhì)后能夠提高燃料的揮發(fā)分含量，降低混合燃料的著火點，有效地改善了無煙煤等低揮發(fā)分煤在微油燃燒器內(nèi)的著火及燃燒過程。摻燒的生物質(zhì)種類對燃燒器內(nèi)火焰的溫度影響較大，在相同的摻混比

5、例下，摻燒花生殼時燃燒器出口處火焰溫度較摻燒小麥秸稈和玉米秸稈時低300℃。摻燒生物質(zhì)后燃燒器內(nèi)火焰溫度隨著摻混比的增大而降低，對于所研究的陽泉無煙煤，在玉米秸稈摻混比為40％時燃燒器出口處中心溫度比摻混比為10％時低220℃。粒徑和一次風速對混合燃料的燃燒也會產(chǎn)生較大的影響，粒徑越小在混合燃料點火階段燃燒器內(nèi)溫度稍低，但在燃燒穩(wěn)定后由于細顆粒的快速燃燒和劇烈反應，溫度上升較快，有利于混合燃料的快速完全燃燒；隨著一次風速的提高，著火距離