海藻类生物质燃料特性及其流化床燃烧实验研究

摘要

利用生物质能可改善和保护生态环境，是人类可持续发展道路上的理想能源。由于海藻类生物质不占用陆地资源，可能是未来发展可再生能源的有益补充。本文首先对海藻类生物质进行了工业，元素分析，可知其固定碳较少，挥发分较多，这些与一般陆上生物质比较类似，但海藻相比之下，灰分较高，含硫量也稍多，因而作为燃料时要根据其特性进行利用。同时由灰熔点试验可以发现海藻的灰熔融特性比较特殊，不能简单地以灰熔融形态来判断其结渣状况。海藻作为一种低熔点，易结渣，高灰份的燃料，选择流化床作为其燃烧方式比较合适。之后，对海藻类生物质进行了热解与燃烧特性的研究，并尝试从机理上分析其与陆上生物质不同之处：海藻含有较多的多糖，不同于陆上生物质主要的可燃物是木质素等；因此，海藻中的挥发份更早析出，着火点较低。另外，由于海藻生活环境的影响，海藻样品还有较多的碱金属，其燃烧利用过程要注意碱金属对锅炉受热面的腐蚀。 在此基础上进行了循环流化床实验台架的燃烧实验。由于海藻颗粒堆积密度很小，流动性很差，难以顺利进入炉膛，因此燃烧实验之前先对其进行成型，很好的改善了燃料的流动性。通过在循环流化床上试烧条浒苔试样，得到了条浒苔稳定燃烧的数据，验证了海藻类生物质具有成为能源来源的潜质，为利用海藻类生物质的经济价值开发了一条新的道路。此外，根据稳定燃烧的数据，对循环流化床的密相区燃烧份额进行了计算。