论文部分内容阅读
论文基于330MW燃煤锅炉设计参数,利用Aspen Plus模拟软件,搭建生物质气化耦合燃煤锅炉系统模型,选择秸秆为生物质原料,研究气化空燃比与秸秆含水率对秸秆气成分与气化性能的影响,以及秸秆气掺烧、过量空气系数与锅炉负荷对耦合系统运行性能及燃烧产物的影响。主要研究内容如下:（1）搭建了生物质气化模型,分析了空燃比与秸秆含水率对秸秆气成分以及气化性能的影响,确定秸秆在不同含水率下对应的最佳空燃比,得到在最佳气化条件下的秸秆气。随秸秆含水率增大,秸秆气中的H2体积分数先增大后减小,CO、NO与SO2体积分数减小,CH4体积分数增大;秸秆气低位热值减小、气化温度降低、气化效率与气化热效率均下降,秸秆气显热增大。（2）搭建了生物质气耦合燃煤锅炉系统模型,研究了秸秆气掺烧比例与秸秆含水率对耦合系统运行性能与燃烧产物的影响。在理论燃烧空气量条件下,随掺烧比例增大,炉膛燃烧温度降低,标况下的排烟体积减小,排烟密度增大,当秸秆含水率为10%时,排烟温度先下降后升高,锅炉效率与系统效率小幅上升,随着秸秆含水率增大,排烟温度升高,锅炉效率与系统效率下降;NO与SO2减排率随掺烧比例的增大而增大,且秸秆含水率增大,NO与SO2减排率的增大幅度上升。（3）在气化炉容量一定与锅炉额定负荷条件下,研究了过量空气系数与秸秆含水率对耦合系统运行性能与燃烧产物的影响。随过量空气系数增大,炉膛燃烧温度降低;NO与SO2减排率下降;过量空气系数一定时,秸秆含水率增大,标煤节煤量与掺烧比例减小,炉膛燃烧温度降低,排烟温度升高,标况下的排烟体积减小,锅炉效率与耦合系统效率下降;NO减排率增大,SO2减排率减小,烟气中水分含量变化不大。（4）在气化炉容量一定的条件下,研究了秸秆气掺烧对变锅炉负荷耦合系统运行性能与燃烧产物的影响。锅炉负荷降低时,秸秆气掺烧比例与最佳过量空气系数增大,秸秆气与煤在最佳过量空气系数条件下混合燃烧时,掺烧工况下的炉膛燃烧温度降低,烟气中H2O、CO2、NO、N2O与SO2体积分数减小,NO2与SO3体积分数增大,排烟温度降低,标况下的排烟体积减小,锅炉效率与系统效率均先上升后下降;保证在最佳空燃比下气化与在最佳过量空气系数下掺烧时,各锅炉负荷下耦合系统效率均高于84%。