微油點(diǎn)燃低揮發(fā)分煤與生物質(zhì)混合燃料的研究.pdf

1、我國(guó)石油資源相對(duì)匱乏，現(xiàn)已成為世界第二大石油進(jìn)口國(guó)。燃煤電廠鍋爐的啟停和低負(fù)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(lái)國(guó)內(nèi)外出現(xiàn)了電站鍋爐微油點(diǎn)火技術(shù)。燃用低揮發(fā)分煤的鍋爐約占全國(guó)電站鍋爐總?cè)萘康?.0～5.5％，但因其揮發(fā)分含量低、著火點(diǎn)高等特點(diǎn)，微油點(diǎn)火技術(shù)在應(yīng)用于點(diǎn)燃低揮發(fā)分煤時(shí)效果并不理想，限制了微油點(diǎn)火技術(shù)的應(yīng)用范圍。生物質(zhì)能作為一種清潔的可再生能源，在我國(guó)儲(chǔ)量豐富，揮發(fā)分含量達(dá)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(diǎn)，擴(kuò)大了微油點(diǎn)火技術(shù)的應(yīng)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)模化利用生物質(zhì)能，節(jié)約煤炭、石油等不可再生能源，減少了CO2的排放，對(duì)微油點(diǎn)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(duì)微油槍內(nèi)燃油的流動(dòng)和霧化特性展開(kāi)研究。在理論分析的基礎(chǔ)上以數(shù)值試驗(yàn)為研究

3、手段，建立燃油壓力霧化噴嘴的數(shù)學(xué)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(jié)構(gòu)參數(shù)(旋流槽數(shù)目、噴口直徑等)對(duì)燃油流動(dòng)及霧化特性的影響。旋流槽數(shù)目對(duì)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(dòng)。
　　 其次，對(duì)低揮發(fā)分煤與生物質(zhì)混合燃

4、料在微油點(diǎn)火燃燒器內(nèi)的著火燃燒過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值試驗(yàn)研究，分析了陽(yáng)泉無(wú)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(guò)微油點(diǎn)燃時(shí)燃燒器內(nèi)的溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)等。分析了微油點(diǎn)火背景下，一次風(fēng)速、生物質(zhì)燃料粒徑等因素對(duì)混合燃料著火燃燒過(guò)程的影響。研究結(jié)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(diǎn)，有效地改善了無(wú)煙煤等低揮發(fā)分煤在微油燃燒器內(nèi)的著火及燃燒過(guò)程。摻燒的生物質(zhì)種類(lèi)對(duì)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(shí)燃燒器出口處火焰溫度較摻燒小麥秸稈和玉米秸稈時(shí)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(duì)于所研究的陽(yáng)泉無(wú)煙煤，在玉米秸稈摻混比為40％時(shí)燃燒器出口處中心溫度比摻混比為10％時(shí)低220℃。粒徑和一次風(fēng)速對(duì)混合燃料的燃燒也會(huì)產(chǎn)生較大的影響，粒徑越小在混合燃料點(diǎn)火階段燃燒器內(nèi)溫度稍低，但在燃燒穩(wěn)定后由于細(xì)顆粒的快速燃燒和劇烈反應(yīng)，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(fēng)速的提高，著火距離