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生物质具有储量大和污染低等优点,能为缓解能源问题和环境压力提供一条有利途径。然而由于生物质富含碱金属/碱土金属,容易引发受热面沉积、结渣和腐蚀等问题,且生物质中的氯对碱金属的迁移行为影响作用明显,因此了解生物质燃烧过程碱金属和氯的迁移行为和掌握其析出转化的规律十分必要。本文通过FactSage化学热力平衡软件数值模拟,小型管式炉燃烧实验和35.5kW大型生物质循环流化床实验,重点研究生物质燃烧过程中碱金属钾和氯的迁移行为,以及不同添加剂对其迁移行为的影响作用,为减轻生物质利用过程中的碱金属问题提供理论依据。利用FactSage模拟不同生物质燃烧过程中可能的燃烧产物及其分布,和不同添加剂产生的影响作用。结果表明:低温下钾主要以KCl(s)的形式存在,随着温度的升高,KCl(s)向KCl(g)、(KCl)2(g)和KCl(salat)转化。在中高温段,硅含量较低的生物质倾向于生成KCl(salta)和K2SO4(salta)熔融物;硅含量较高的生物质则倾向于生成高熔点的KAlSi2O6(s),可用(K+Cl)/(Si+Al)的值判断碱金属钾的迁移行为。添加剂的加入均可抑制K2O(slagd)熔融物的生成,促进碱金属钾生成高熔点的硅铝酸盐。通过在管式炉上对不同生物质进行实验研究,结果发现树皮和甘蔗渣在恒温下HCl的析出曲线呈单峰形状,释放浓度峰值随着温度先减小后升高,再减小的规律。生物质在恒温燃烧过程中HCl的排放以500℃为界,在低温时主要受控于有机氯的含量,高温段则与生物质本身的氯含量有关。钾在生物质燃烧过程同样以500℃为界分成低温和高温析出段,低温段析出量受控于生物质中有机钾的存在量,在高温时钾主要以KCl形式蒸发进入气相。而钾的迁移在高温可用(K+Cl)/(Si+Al)的值来判断钾析出的难易程度,低温析出与该参数基本没有关联。在桉树皮中加入氧化钙、氧化铝、高岭土、除焦剂和煤5种添加剂在管式炉进行实验,结果表明:对HCl的脱除效果以CaO的最为明显,当温度大于800℃后效果基本失效,高岭土和除焦剂的加入反而使HCl的排放浓度增加。添加煤在低温能够降低HCl的排放,进入高温时反而升高。对灰中钾的固留效果以除焦剂和高岭土最佳,而CaO对氯的固留作用最强。在35.5kW大型生物质循环流化床以桉树皮作为研究对象,探讨纯树皮和加入添加剂后飞灰中的钾氯含量和烟气中HCl排放的变化规律。研究结果表明:HCl的排放浓度随温度的升高变化不大,而飞灰中的钾氯含量呈下降趋势。添加氧化钙之后飞灰中的钾含量有所增加,而其它添加剂均可降低飞灰中的钾含量,其脱除效果按大小排序为:除焦剂>高岭土>氧化铝>煤。在生物质中添加添加剂后均能够减少飞灰中的含氯量,按其脱氯能力排序为:氧化钙>除焦剂>氧化铝>高岭土>煤。