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随着我国工业的快速发展,燃煤量快速增长,相应带来了严重的环境污染问题。为了减小大量燃煤对环境的影响,可以利用相对清洁的生物质燃料,代替部分煤粉,来降低污染物的排放。生物质气与煤的混燃研究,不仅有利于生物质的合理开发,而且可以改善环境。论文基于300MW锅炉机组,利用生物质气代替部分煤粉,在锅炉中与煤混燃,分析随着生物质种类以及掺烧比例的变化对锅炉燃烧产物以及锅炉运行的影响,主要研究内容如下: (1)基于Aspen Plus软件搭建了生物质气化以及生物质气与煤混合燃烧模型,对生物质气化以及混合燃烧过程进行模拟,分析随着生物质气化合成气成分以及特性和掺烧比例的变化对混合燃烧温度、污染物排放以及锅炉尾部受热面运行的影响。 (2)随着生物质种类、含水率、空燃比的变化,分析了生物质气化温度、生物质气低位热值以及气化产物的变化规律。随着空燃比的增加,生物质气化温度逐渐升高,低位热值先升高后降低,有一最佳低位热值;随着生物质种类和含水率的变化,生物质气的成分以及特性会有较大的差别;生物质气成分中N2占大部分,在40%以上,可燃成分主要以CO、H2、CH4为主。 (3)基于生物质气与煤混合燃烧模型,分析了随着生物质气成分以及掺烧比例的变化炉膛燃烧温度和混合燃烧烟气成分的变化规律。选取低位热值最高时的生物质气与煤混合燃烧,在保证锅炉输入热量不变的情况下,随着炉膛温度的升高,污染物 NO、NO2、SO2的体积分数逐渐增加,而 SO3的体积分数逐渐降低;随着松木气、秸秆气和木屑气的掺烧比例增加,炉膛最高燃烧温度逐渐降低,水蒸气体积分数以及烟气流量逐渐增加。 (4)随着生物质含水率的变化,分析了生物质气与煤混燃对锅炉尾部受热面处的烟气含量、水蒸气体积分数、二氧化硫体积分数以及烟气酸露点的影响。随着含水率为10%、20%、30%的松木气掺烧比例的增加,尾部受热面处的烟气含量逐渐增加,水蒸气的体积分数逐渐增加,SO2的体积分数逐渐降低,烟气露点逐渐增加。 生物质气与煤混合燃烧,不仅可以减少煤的消耗量,而且可以高效利用生物质,改善煤燃烧带来的污染问题。论文的研究对生物质的合理开发利用有一定的现实意义。