水洗預(yù)處理可有效脫除生物質(zhì)中的積灰誘導(dǎo)元素鉀。本文利用一維沉降爐和積灰采樣器,對水洗前后小麥秸稈和玉米秸稈的積灰特性進行了實驗研究,選取了四個積灰時間,考察了水洗對積灰質(zhì)量、積灰率、積灰形貌與元素組成的影響。結(jié)果表明,水洗預(yù)處理使生物質(zhì)積灰質(zhì)量和積灰率大幅降低,凝結(jié)/熱泳機制與化學(xué)反應(yīng)機制被顯著削弱,生物質(zhì)積灰過程變?yōu)榉丘ば燥w灰顆粒的物理堆積。 

【文章來源】：工程熱物理學(xué)報. 2018,39(10)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

圖１積灰實臉系鑛第意圈??Ｆｉｇ．?１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ａｓｈ?ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ??ｓｙｓｔｅｍ??

為一維爐的橫截面面積奐為．．采樣器投影面積??（ｍ２）；?Ａｉ為千燥基灰分。??２實驗結(jié)果與討論??２．１積灰質(zhì)量與積灰率??為了研究燃料水洗預(yù)處理前后生物質(zhì)灰的動態(tài)??沉積行為，針對兩種燃料，本文均選取了Ｗ個積灰??時間：３０、６０、９０和１２０?ｍｉｎ。在本研究實驗條件下，??除沉積在采樣器上的灰外，大部分灰會被煙氣攜帶??出反應(yīng)器，本文還對這部分灰進行了收集，并將其??命名為“底灰＇經(jīng)測鴦，各工況下底灰的含碳最均??小于３％，可以認(rèn)為在反應(yīng)器內(nèi)生物質(zhì)燃料已基本燃??荊圖２為兩種生物質(zhì)原樣和水洗樣的積灰實物圖??（積灰時間為６０?ｍｉｎ），燃用原樣時，采樣器上均可??以觀察到明姐的塊狀積灰產(chǎn)物，積灰具有一定頓度。??將：采樣器翻轉(zhuǎn)１８０°后，積灰依然附著在采樣器管壁??上不會掉落．采樣器背風(fēng)面與側(cè)面還可以觀察到小??顆粒飛灰的沉積《而對于兩種生物質(zhì)的水洗樣，積??灰層都較薄，翻轉(zhuǎn)釆樣管后較易脫蔡，且采樣器背??風(fēng)面與側(cè)面基本沒有沉積物。??（ｂ）小麥秸稈水洗樣??（Ｃ）玉米精桿原樣??（ｄ）玉米秸稈水洗樣??圖２積灰實物圖??Ｆｉｇ．?２?Ｐｉｃｔｕｒｅｓ?ｏｆ?ｄｅｐｏｓｉｔｓ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｐｒｏｂｅｓ??兩種生物質(zhì)原祥積灰質(zhì)冊與積灰率隨時間的??變化如圖３所示．可以觀察到，在Ｗ個積灰時間??（３０、６０、９０和１２０?ｍｂ）下，玉米秸稈的積灰質(zhì)量??和積灰率均髙于小麥猜稈，表明相比小麥秸稈，玉??米轄稈可能有更嚴(yán)重的積灰傾向，通過表１可以看??出》小麥秸稈的灰分含量低于玉米秸稈，囚此小麥??秸稈的積灰質(zhì)最也小子玉米秸稈，而導(dǎo)致玉米秸稈??有更高積灰率的原因可能是其相比小麥秸稈有更高??

２３４２??工程熱物理學(xué)報??３９卷??Ｋ?Ｃａ?Ｍｇ?Ｓｉ／５?Ａ１??（ｂ）玉雑稈??圖５生物質(zhì)原樣積灰的元素構(gòu)成??Ｆｉｇ．?５?Ｅｌｅｍｅｎｔ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｏｆ?ｄｅｐｏｓｉｔ?ｆｒｏｍ?ｒａｗ?ｂｉｏｍａｓｓ??Ｃａ?Ｍｇ?Ｓｉ／５??（ａ）小麥秸稈??１５??ｍｉｎ的時間段內(nèi)，積灰質(zhì)讀增加明顯減緩，在６０？９０??ｍｉｎ時間段內(nèi)，積灰樂和積灰中Ｋ：禽癀的再次增加??可能是曲于積灰中的Ｋ?％?Ｓ反應(yīng)生成了低熔點娃??酸鹽，使得灰層處于部分熔融狀態(tài)，對飛灰的捕集能??力再次．提高ａ同時，伴隨著積灰的部分脫落，灰層表??面溫度也會局部降低，冷凝／熱泳機制會比上一個時??間段略微增強，因此積灰中Ｋ含景會出現(xiàn)輕微的升??高，積灰率也再次提高。而在卯￣１２〇?ｍｉｎ的時間段??內(nèi)，在各個機制的共同作用下，積灰會呈現(xiàn)出飽和的??趨勢，??１５??樣積灰質(zhì)置Ｍ著降低，只有原樣積灰質(zhì)最的約１／１０。??其次，兩種生物質(zhì)水洗樣的積灰率隨著時間逐慚??降低，積灰質(zhì)景的增加也隨著時間逐漸變緩并趨于??飽和，??２．２積灰產(chǎn)物元素構(gòu)成??積灰的元素組成巾ＩＣＰ－０ＥＳ測得。兩種生物質(zhì)??原樣不同時間下積灰的元素構(gòu)成如圖Ｉ所示。除了??對３０、６０、９０和１２０?ｍｉｎ四個時間下的積灰進行??測試之外，本文還對比分析了底灰的元素組成．從??圖５中可以看出，無論是小麥秸稈還是玉米秸稈，??Ｗ個時間下的積灰中Ｋ含攝均遠(yuǎn)高于底灰。凝結(jié)／熱??泳機制是造成這種現(xiàn)象的主要原因，ｒｔｉ于本文中管??璧溫度為６０〇?°Ｇ，而煙氣溫度為８００?°Ｇ，管蜜與??煙氣之間的溫度梯度成為了富Ｋ亞微米顆粒熱泳現(xiàn)??象ｆ

【參考文獻】：
期刊論文
[1]煙氣中鉀含量對鋸屑燃燒過程積灰的影響[J]. 徐曉光,李水清,熊剛,李庚達(dá),宋薔,姚強.  中國電機工程學(xué)報. 2009(23)

博士論文
[1]生物質(zhì)燃燒過程積灰形成機理的實驗研究[D]. 徐曉光.清華大學(xué) 2009



本文編號：3612420