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生物质花生壳压块燃料直接燃烧过程特性的分析

文章出处:与生物质同行的那些事 人气:发表时间:2019-07-29 16:24

       生物质花生壳压块燃料直接燃烧过程特性的分析,花生壳压块燃料的燃烧,是强烈的放热化学反应过程,花生壳压块燃料燃烧的进行除了要有花生壳燃料本身之外,还必须要有足够的温度和适量的空气氧气供应,燃烧的过程可以分为预热水分,蒸发吸收挥发份和焦炭燃烧等几个阶段。

生物质花生壳压块燃料直接燃烧过程如下

       当花生壳压块燃料送进锅炉的炉膛内,直用火种引燃花生壳压块燃料表面的可燃物,随着温度的逐渐升高,花生壳压块燃料中的水分首先蒸发,干燥的花生壳压块燃料吸热提高温度发生热解,析出挥发分气体,形成浓度合适的挥发分与空气的混合物,当温度和浓度这两个条件都已具备时,挥发分首先着火燃烧,并为其后的焦炭燃烧准备了条件,花生壳压块燃料表面燃烧所放出的热量逐渐积聚,通过传导和辐射向花生壳压块燃料内层扩散,从而使花生壳压块燃料内层挥发份析出,继续与氧气混合燃烧并放出大量的热量,此时,花生壳压块燃料燃烧剩下的焦炭被挥发份所包围,炉膛中的氧气不易接触到焦炭表面,只有当挥发分的燃烧快要结束时,焦炭周围的温度很高,一旦有氧气接触到炽热的焦炭表面就可以产生焦炭的燃烧,随着焦炭的燃烧不断产生灰分,把生成的焦炭包裹,妨碍它继续燃烧,这是人为的适当搅动或增加炉箅中的通风量,可以加强剩余焦炭的燃烧,否则燃烧的灰渣中可能会残留未燃尽的焦炭。

生物质花生壳压块燃料直接燃烧过程特性的分析

        以上几个阶段实际上是连续进行的,当挥发分气体着火后燃烧后,气体便不断向上流动,边流动边反应形成扩散,扩散的火焰,在扩散火焰中用于空气与可燃气体混合比例的不同形成,各层温度不同的火焰混合比例恰当,燃烧就好,温度就高,反之燃烧就不好,温度就低,所以进入炉膛的空气不能过多也不能过少,否则就会造成火焰熄灭。


生物质花生壳压块燃料直接燃烧化学特性的分析

       花生壳压块燃料中的炭的燃烧,理论上是C+O2→CO2+408.2KJ/mol或者是2C+O2246.4KJ/mol进行,但实际上氧气在高温下与炽热的焦炭表面接触时,将同时产生一氧化碳和二氧化碳,则按照下列方式发生氧化反应
       4C+3O2=2CO2+2CO
       3C+2O2=2CO+CO2
生物质花生壳压块燃料直接燃烧化学特性的分析
       一氧化碳和二氧化碳这两种气体产生量的多少由温度的高低和空气供给的多少来决定,当温度处于900-1200摄氏度时,反应主要按照
 4C+3O2=2CO2+2CO进行,当温度高于1450摄氏度时,则按照 3C+2O2=2CO+CO2进行。
       在温度较高(如超过700摄氏度)的情况下,生成的二氧化碳向外扩散遇到氧气,则会继续燃烧产生二氧化碳,即
2C+O2=2CO2+570865KJ
       若温度更高,当生成的二氧化碳在扩散过程中遇到炽热的焦炭,就会产生碳的气化还原反应,生成一氧化碳,即
CO2+C=2CO-162297KJ,这种反应会促使固定碳的氧化。
       由于炉膛内尚有一些水蒸气存在,它也会向焦炭表面扩散,当与炽热的焦炭相遇时,也会产生碳的化学反应,产生氢气或者甲烷,即
C+2H2O=CO2+2H2   C+H2O=CO+H2  C+H2=CH

       水蒸气比二氧化碳对碳的气化作用快,所以炉膛或热解反应炉中有适量的水蒸气,可促进固定碳的燃烧或转化。

       只有了解了生物质花生壳压块燃料直接燃烧过程特性的分析,我们才能知道如何燃烧花生壳压块燃料,毕竟和煤炭的燃烧有区别的。
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