楊木灰的熔融特性及其影響因素分析

齊 洋, 姚錫文, 許開立

(東北大學 資源與土木工程學院,遼寧 沈陽 110819)

目前,世界能源需求主要由不可再生的化石燃料來滿足,煤炭是全世界使用的主要化石燃料之一。而煤炭作為能源產品的利用也導致了一些環境問題,如酸雨和溫室效應。這使得全世界科研人員對探索可再生的替代燃料以實現可持續發展的興趣不斷增加。其中,生物質資源因具有來源豐富、價格低廉等優點而備受關注。與煤相比,生物質具有硫、氮含量低、燃燒穩定等特點,同時還具有較高的揮發性化合物、較短的燃燒時間和較低的點火溫度等特性,因此生物質是一種環境友好的燃料。雖然近年來生物質的開發利用已經得到了很大發展,但其大規模利用仍然面臨挑戰。由于慣性碰撞、熱泳、冷凝、擴散和化學反應,生物質燃燒產生的飛灰會隨煙氣移動并沉積在管道表面。這會在鍋爐的長期運行過程中造成與灰相關的問題,如沉積、結渣和高溫腐蝕,甚至導致嚴重事故,如管子爆炸和計劃外停機。此外,生物質原料中通常含有高含量的堿金屬(即K、Na)和Cl,燃燒灰大多是高黏度的低熔點物質。沉積后,在高溫煙氣中容易形成熔渣,傳統吹灰難以去除。Fryda等[1]以地中海南部的3種典型生物質作為燃料,研究其在流化床氣化爐中的燒結特性。研究結果表明在流化床運行溫度高于800 ℃條件下,床料發生燒結現象。Lin等[2]使用流化床研究稻草的燃燒特性,結果發現:床料溫度高于750 ℃時,稻草發生熔融,使流化床中床料燒結,進而導致流化失敗?！?br>