針對農(nóng)林生物質碎料在燃燒時存在連續(xù)進料及穩(wěn)定燃燒困難、污染排放水平較高等問題,設計一種以玉米秸稈、碎木屑為主要燃料的農(nóng)林生物質碎料燃燒機,采用水平進料方式,并進行防回火回煙、爐壁冷風壓保護等設計,在不同一、二次風配比下進行了燃燒特性試驗。當燃燒機進入穩(wěn)定燃燒階段,以碎木屑為燃料,一、二次風配比為0.8∶0.2時,爐膛內(nèi)溫度在（1 200±100）℃間變化,出火口煙氣溫度在（1 000±100）℃間變化;在一、二次風配比為0.8∶0.2和0.7∶0.3兩種工況下,煙氣中O₂、CO₂、CO質量分數(shù)分別在（13±2）%、（7±2）%、（0.2±0.1）%間波動,燃燒效率分別為98.8%、98.5%。以玉米秸稈為燃料時,在相同一、二次風配比下,與燃燒碎木屑相比,爐膛內(nèi)溫度和出火口煙氣溫度均低100℃左右;在一、二次風配比為0.8∶0.2和0.7∶0.3兩種工況下,與燃燒碎木屑相比,燃燒煙氣中O₂平均含量約低1%,CO含量略高,CO₂含量相差不大,燃燒效率分別為98.7%、98.9%。與一、二次風配比為0.8... 

【文章來源】：農(nóng)業(yè)機械學報. 2020,51(07)北大核心EICSCD

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【部分圖文】：

農(nóng)林生物質碎料燃燒機結構示意圖

農(nóng)林生物質碎料燃燒機工作流程:(1)啟動進料電機及送風機，使農(nóng)林生物質碎料隨輸送器轉動而穩(wěn)定地進入爐膛。(2)啟動自動點火裝置點燃農(nóng)林生物質碎料，對爐膛進行預熱，預熱時間為20～30 min。(3)預熱完成后，系統(tǒng)進入穩(wěn)定燃燒階段，高溫火焰由出火口噴出，并配合后續(xù)的鍋爐或換熱器等裝置。運行過程中每隔2～3 h向料斗加一次料，同時清空集灰室。(4)需要停機時，先停止螺旋喂料器，送風機繼續(xù)保持送風，當爐膛內(nèi)不出現(xiàn)火焰并且爐膛溫度降至200℃時，送風機停止工作。農(nóng)林生物質碎料種類繁多，燃燒特性差異大，要實現(xiàn)完全、穩(wěn)定燃燒，以及較低的污染物排放水平，最重要的是配以適量的空氣。系統(tǒng)采用一、二次配風方式，其中一次風口布置在爐排下部，提供燃料層燃燒區(qū)穩(wěn)定燃燒所需的氧氣;二次風口布置在進料口處，主要實現(xiàn)農(nóng)林生物質碎料氣化燃燒區(qū)揮發(fā)分的擾動及充分燃燒。通過設置一、二次配風，既可以保證燃料層燃燒區(qū)以低溫燃燒的方式降低結渣現(xiàn)象，又可以保證氣化燃燒區(qū)充分燃燒，降低煙氣顆粒物濃度和NOx、CO等污染物排放水平。

農(nóng)林生物質碎料的結構比較松散，密度低、質量輕，著火溫度低，在燃燒機低負荷運行下容易引起料倉回火回煙現(xiàn)象，為此設計防回火回煙部件，結構如圖3所示。防回火回煙部件由4塊梯形板組合成一錐型結構，梯形板兩側采用彈簧連接，目的是當物料密集而阻力較大時，梯形板受物料擠壓適當張開，確保物料順利通過。當錐筒內(nèi)物料松散時，則梯形板恢復至閉合狀態(tài)，并對物料起到一定的壓縮作用，使物料壓實后進入爐內(nèi)，不致因爐內(nèi)高溫煙氣反竄至進料系統(tǒng)內(nèi)而發(fā)生回煙回火現(xiàn)象。因此，該防回火回煙部件既可以有效防止物料堵塞，又能降低因生物質碎料過于松散而導致的回火回煙現(xiàn)象。另外，在喂料過程中引入的二次風，配合防回火回煙部件，可以進一步降低回火回煙現(xiàn)象的發(fā)生，使高溫煙氣不致反吹進料倉。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]玉米秸稈纖維素高效分離工藝研究[J]. 趙繪婷,劉振,任秋鶴,赫玲玲,肖進彬.  河南科學. 2019(08)
[2]生物質直燃與氣化對碳化硅石墨坩堝腐蝕的影響[J]. 王建偉,劉寧,蔣登輝,延廷琪,趙磊磊.  可再生能源. 2019(06)
[3]戶用智能多功能生物質采暖爐的設計與燃燒實驗[J]. 姜戌雅,張昌超,李余康,于文凡,蔡紅珍.  可再生能源. 2019(02)
[4]生物質燃料致密成型方式的發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 白陽,閆文剛,劉志剛.  林業(yè)機械與木工設備. 2018(09)
[5]生物質鍋爐多效煙氣凈化裝置設計與性能研究[J]. 王毅,杜金宇,張全國,荊艷艷,趙緯莉,常建民.  農(nóng)業(yè)機械學報. 2018(02)
[6]棉稈燃燒過程中的顆粒物排放特性[J]. 成偉,陳漢平,楊海平,邵敬愛,楊偉,朱有健,李佳碩.  農(nóng)業(yè)工程學報. 2017(19)
[7]生物質顆粒直燃爐灶設計與試驗[J]. 李亞猛,周雪花,胡建軍,朱勝楠,荊艷艷,張全國.  農(nóng)業(yè)機械學報. 2017(10)
[8]高效生物質直燃爐的設計[J]. 張麗娜,文美純,李真西,劉吉普.  裝備制造技術. 2017(05)
[9]生物質顆粒燃燒器的設計與性能測試[J]. 夏許寧,劉圣勇,劉洪福,管澤云,翟萬里,王鵬曉,劉霞.  農(nóng)機化研究. 2017(01)
[10]水稻秸稈熱壓成型工藝參數(shù)試驗研究[J]. 李安心,張傳佳,涂德浴,何貴生.  中國農(nóng)業(yè)氣象. 2016(01)

碩士論文
[1]生物質燃料燃燒機的設計與試驗[D]. 郝鐸.昆明理工大學 2018



本文編號：3581127