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中国南方典型农业生物质结渣特性实验研究
  • ISSN号:0253-231X
  • 期刊名称:《工程热物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:TK6[动力工程及工程热物理—生物能]
  • 作者机构:[1]广东省粤电集团有限公司,广州510630, [2]华南理工大学电力学院,广州510640, [3]广东粤电湛江生物质发电有限公司,湛江524300
  • 相关基金:国家“973”计划项目(2013CB228101);国家自然科学基金资助项目(50906025);能源高效清洁利用广东省重点实验室项目;国家质检公益项目(20140159)
中文摘要:

实验研究了广东省典型农业生物质稻杆、甘蔗渣/叶的燃烧结渣特性.采用GB/T212-2001 和ASTM E1755标准进行灰化实验,采用角锥法和一步法检测生物质的熔融特性.实验结果证实ASTM 的低温灰化标准更适合稻杆类高无机盐含量的生物质原料.稻杆中碱金属氧化物含量达20%以上,是导致灰渣粘结和熔融的主要因素.由于角锥法灰熔点检测法提前将部分碱金属和Cl 元素转化和析出,导致检测结果远高于实际燃烧的熔融温度;相比而言,一步法更具有直观性和指导作用.通过一步法实验获得稻杆临界结渣温度为700℃ ~ 750℃,甘蔗渣为850℃~ 900℃,甘蔗叶为900℃ ~ 950℃.CaO 和Al2O3 添加剂对于生物质燃烧过程具有一定的抗结渣功能,CaO 通过与SiO2(s) 反应生成高熔点的固态Ca3Si2O7(s) 和MgOCa3O3Si2O4(s),因此能消耗物料周围的SiO2(s),抑制低温共融;Al2O3 则通过生成高熔点温度的固态KAlSiO4 和固态KAlSi2O6,减少低温共熔现象的发生.

英文摘要:

The combustion slagging characteristics experiments were carried out for bagasse, sugarcane leaf and rice straw,the typical agricultural biomass in Guangdong province. GB/T212-2001 and ASTM E1755 were adopted as standards tothe ashing experiments respectively. Both pyramid method and one-step experimental method were carried out to measurethe ash melting charateristics of the biomass. Ashing experiments results confirmed that the ASTM standard with lowashing temperature is more suitable for the biomass materials with high inorganic salt contents. The alkali metal oxidecontent in rice straw reached more than 20%, which is the main factor to cause ash melting and slagging. In the pyramidmethod, part of alkali metal and chlorine were transformed and precipitated in advance, so the test result was far higherthan the actual combustion melting temperature. Compared with pyramid method, one-step method was more intuitive andinstructional. And by one-step experimental, the critical slagging temperature of rice straw was at 700oC ~ 750oC, bagasseat 850oC ~ 900oC, sugarcane leaves at 900oC ~ 950oC. Adding CaO and Al2O3 into the biomass material had a certainresistance effect on the slagging function. CaO can react with SiO2(s) to produce the high melting point solid Ca3Si2O7(s)and MgOCa3O3Si2O4(s), so able to consume the SiO2(s) around the biomass material and inhibiting the co-fusion in lowtemperature. While Al2O3 can generate high melting point solid KAlSiO4 and KAlSi2O6, slowing down the eutecticphenomenon in low temperature.

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期刊信息
  • 《工程热物理学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国工程热物理学会 中国科学院工程热物理研究所
  • 主编:徐建中
  • 地址:北京2706信箱
  • 邮编:100080
  • 邮箱:xb@mail.etp.ac.cn
  • 电话:010-62584937
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-231X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2091/O4
  • 邮发代号:2-185
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:21026