基于12MW秸秆发电工程控制方案的研究

利用秸秆燃烧发电在我国是一种新型发电技术。本文结合国能巨野生物发电工程实例,探讨秸秆发电工程的控制方案。     

介休市秸秆发电项目大气污染物排放分析

利用秸秆燃烧发电是国家鼓励的能源利用方式.以介休市为例,通过对介休市玉米秸秆成分、用量的分析,利用公式对燃烧发电大气污染物的产生量进行了计算,为了减小对区域环境的贡献,提出了合理的治理措施,给出了此项目的大气污染物排放量.     

秸秆能源利用：多功能清洁工程

据不完全统计,我国每年主要衣作物秸秆产量达64亿吨以上,其中直接还田30％,过腹还田22％,剩余约3亿吨左右可作为能源加以开发与利用,折合标准煤1．5亿吨。衣作物秸秆能源转化的主要方式有直接燃烧（包括通过省柴灶、节能炕、节煤炉燃烧及直燃发电）、固化燃料（固体成型为颗粒、块状和棒状燃料）、     

生物电能要比生物燃料更有效

生物能源主要包括生物电能和生物燃料两大类。生物电能指的是利用各种植物秸秆进行发电，而生物燃料则是以玉米等作物和农业废弃物为原料制造的乙醇等燃料。生物能源既是可再生能源，又是无污染或低污染的绿色能源。     

秸秆沼气发电技术

为了缓解农村电力不足,秸秆焚烧污染,充分利用农村丰富的生物质资源,秸秆沼气发电成为一个重要的方法。本文对秸秆沼气发电的意义以及秸秆沼气发电的技术问题等方面作了阐述。     

秸秆发电循环流化床锅炉的研究及应用

介绍了秸秆发电锅炉的研发背景、现状及循环流化床秸秆发电锅炉的原理和应用实例,秸秆发电对解决我国能源短缺、减少大气污染和增加农民收入具有重要意义。     

河南省秸秆直燃机组的装机容量优化

对河南省的秸秆生物质直燃发电机组的装机容量进行了优化研究。根据谷草比确定了河南省各地市的麦秆、玉米秆的年可能源化量。参照当地燃煤电厂煤价,根据热力学第二定律确定了秸秆的可接受价格。根据秸秆的可接受到厂价格、种植密度与可能源化量等,得到了秸秆的有效收集距离以及河南省各地市的最佳装机容量。在维持秸秆发电与燃煤发电利润相同的前提下,现行生物质发电补贴政策可使秸秆的有效收集距离显著增加、机组装机容量显著增大。与燃煤发电相比,秸秆发电的CO_2排放量约为0.1224kg(CO_2)/(k W·h),相当于燃煤电站的11.97%。     

秸秆发电需慎行

近年来,我国秸秆发电迅猛发展,五大发电集团和地方发电企业竞相建设秸秆电厂。截至2008年8月底,全国共上马了生物质能发电项目136个,其中安徽省约20个。     

初始线性火源的秸秆火焰蔓延及燃烧特性实验

秸秆是引起山火的常见典型可燃物之一。为了有效预防由秸秆火灾引起的大规模山火,有必要对秸秆燃烧过程进行深入研究。文章开展了直径为1 m、宽度从10 cm到60 cm的初始线性火源的秸秆燃烧实验。对比分析了不同工况下的火焰蔓延扩散过程,并对秸秆的质量损失速率、火焰温度等燃烧特性进行了分析。结果表明：秸秆燃烧过程呈现匀速蔓延的特点,蔓延速率与秸秆宽度成正相关关系;火焰前锋在宽度较窄时呈现凹形形状,在宽度较宽时呈现凸形形状。建立了秸秆的质量损失速率与火焰前锋横纵比的定量模型;火焰温度呈现“快速升高-缓慢降低”的趋势,秸秆表面温度超过500 ℃。研究结论有助于评估由秸秆燃烧造成的火灾危险程度。     

陕西省生物质能开发利用的前景和对策分析

大力开发利用生物质能,对于缓解陕西省能源供应和环境压力,实现可持续发展具有重要的意义。对于秸秆利用、发展生物液体燃料、垃圾发电和废弃物综合利用中出现的问题,需相关部门采取有效政策和保障措施加以解决,以利于生物质能开发利用健康、有序的发展。     

农业秸秆燃烧特性及动力学分析

选用华中地区典型的农业秸秆（麦秆、稻秆、棉秆以及林业枝条）为研究对象,在热重／差热综合热分析仪（TG-DTA）上研究它们的燃烧特性,并采用非等温积分法（Coats-Refern）分析秸秆的燃烧动力学特性．研究发现：农业秸秆易着火和燃尽,燃烧过程主要包括挥发分的析出燃烧（200-360℃）和固体焦炭的燃烧（360～500℃）．动力学分析表明：挥发分的析出较容易,所需活化能较小（〈100kJ／mol）,而固体焦炭的燃烧较难,活化能达150kJ／mol以上．对于不同的秸秆,麦秆和稻秆较易着火燃烧,而棉秆和枝条相对难以着火燃烧,这与其物质组成与化学结构的不同有关．     

基于点状火源的秸秆火焰蔓延及燃烧特性

该文开展了圆柱形堆积秸秆的燃烧实验，测量并研究了不同堆积直径和堆积厚度条件下秸秆火焰发展蔓延过程、火焰结构、秸秆质量损失以及火焰温度等，推导并建立了关于质量损失速率■、无量纲火焰温度的定量模型。结果表明：秸秆燃烧过程中随着燃烧区域的扩大，火焰结构会依次出现中空的锥形火焰、分离的环形火焰以及断裂的环形火焰形态；秸秆质量损失速率呈现先增加后减少的趋势，其峰值与秸秆初始质量具有良好的线性关系，表明秸秆的初始质量越大越有助于燃烧过程的热量积累；火焰轴心温度也呈现先增大后减小的趋势，无量纲火焰温度与■具有幂函数关系，随■增加呈现不同斜率的线性下降趋势，其中z-z₀为火焰相对高度。该研究结论有助于加深对秸秆火灾发展蔓延过程的认识。     

复合生物质燃烧性能的数值模拟及实验

为探究复合生物质的燃烧性能,以圆筒形燃烧室的锅炉为例,利用FLUENT软件建立数学燃烧模型,并选取玉米秸秆、棉秆、木屑和稻秆4种生物质作为模拟燃烧的燃料。分析4种生物质单独燃烧时燃烧室中心截面的温度分布,结合分析结果将玉米秸秆分别和木屑、稻秆按照不同的质量配比方案进行混合燃烧模拟,并对4种生物质及复合生物质做单烧及混烧实验验证。研究结果表明：4种生物质燃烧时燃烧室中心截面最高温度的排序为玉米秸秆>棉秆>木屑>稻秆,玉米秸秆的最高温度比其它3种生物质高100K以上;生物质的燃烧性能受一次风速、风温及自身含水率的影响较大;混烧明显好于单烧,实验验证玉米秸秆与木屑、稻秆的最佳质量配比分别为3:1、7:3,此时燃烧室中心截面的最高温度混烧比单烧分别提高90K和92K,且复合生物质提高了单一生物质的燃烧性能。     

碳化玉米秸秆燃烧过程的动力学

利用未反应核模型、随机孔模型和体积模型,对无烟煤、烟煤和碳化玉米秸秆的燃烧过程进行了动力学分析,研究玉米秸秆碳化后替代无烟煤和烟煤作为高炉喷吹燃料的可行性。结果表明,无烟煤煤粉的燃烧过程更符合未反应核模型的燃烧过程,而烟煤和碳化玉米秸秆更符合随机孔模型的反应规律。碳化玉米秸秆具有相对较低的起始反应温度和燃尽温度,在相同的温度条件下具有更高的燃烧反应速率,因此可作为至少部分替代无烟煤和烟煤燃料在高炉铁水冶炼过程中进行喷吹。     

生物质秸秆综合利用研究进展

探讨了秸秆综合利用的几种方式,包括秸秆肥料化、秸秆燃烧、秸秆饲料化、秸秆气化等4种秸秆主要利用方式,比较分析了4种综合利用方式的优缺点,并进行了有针对性的探讨。     

武汉郊区农村民用生物质燃烧PM2.5排放特征

选取武汉市木兰乡的木柴、竹子、油料作物秸秆(大豆秸秆和花生秸秆)4种当地典型民用生物质进行炉内燃烧实验,对燃烧排放的细颗粒物(PM_(2.5))进行采集和分析。结果表明,不同生物质的PM_(2.5)排放因子相差较大,油料作物秸秆的PM_(2.5)排放因子明显高于竹子和木柴,并且木柴的PM_(2.5)排放因子随含水率增加而增大。碳组分是4种生物质燃烧烟气PM_(2.5)的主要成分,TC占PM_(2.5)的55. 55%～87. 91%。油料作物秸秆的TC排放因子最高达5. 61 g/kg,为木柴的12. 5倍。油料作物秸秆有机碳/元素碳(OC/EC)比值最高达10. 69,远远高于木柴燃烧烟气PM_(2.5)的OC/EC比值(1. 88),表明油料作物秸秆燃烧对二次气溶胶形成具有重要影响。4种生物质燃烧烟气PM_(2.5)中重金属元素Cr、Mn、Ni、As、Cd、Pb的排放因子有较大差异,其中油料作物秸秆的重金属排放因子均明显高于木柴。研究表明,当地普遍使用的木柴的燃烧烟气PM_(2.5)及其碳组分和重金属的排放因子远低于其他3种生物质,且干木柴的排放因子明显低于湿木柴。因此,建议当地村民使用风干状态下的木柴进行炊事活动,对油料作物秸秆利用其他方式处理,以减少对大气环境的不良影响。     

稻草秸秆压缩研究及制粒机械设计

稻草秸秆是一种丰富的再生资源,但稻草秸秆属于粘弹性生物物料,自身密度小,不利于运输和储存,影响其深加工或二次开发利用.而秸秆压缩燃料由于具有很高的压缩比,方便运输和储存,同时改善了生物质燃料的燃烧性能,提高了生物质资源的利用效率.文章研究了稻草秸秆纤维物料的压缩特性、生物质成型机理及影响成型因素,总结出了一种较好的稻草秸秆压缩成型的工艺条件及工艺流程.基于生物质压缩成型技术,设计了一种平模压缩制粒机械,并对不同粒度、不同压力条件下的秸秆进行了压缩制粒成型试验.实验结果表明该制粒机械,能降低能耗、减少磨损,有着较高的生产率.     

基于多元高斯分布活化能模型的玉米秸秆水热炭燃烧动力学研究

农林废弃生物质作为植物光合作用的产物,具有可再生、总量大、分布广和低污染的特点,是目前唯一具有可再生性能的含碳清洁燃料。相比于其它种类的可再生能源,生物质还具备良好的可存储性和易运输特点,将丰富的农林废弃生物质应用于炼铁生产将助力钢铁行业实现“双碳”目标。但农林废弃生物质也存在水分高,固定碳和发热值低,碱金属含量高和燃烧过程不稳定的缺点,不经提质处理难以满足炼铁生产对固体燃料的性能要求。本文采用水热炭化技术处理玉米秸秆制备水热炭产品,并采用多元高斯分布活化能模型（DAEM）研究玉米秸秆水热炭的燃烧动力学。结果表明,采用DAEM模型能够精确表征玉米秸秆以及玉米秸秆水热炭的燃烧动力学行为,玉米秸秆原料的燃烧过程可以分为四个阶段:半纤维素、纤维素、木质素和半焦的燃烧,玉米秸秆水热炭的燃烧可分为三种阶段:纤维素、木质素和半焦的燃烧。动力学计算表明纤维素、木质素和半焦燃烧的平均活化能范围为分别为273.7–292.8 kJ/mol、315.1–334.5 kJ/mol和354.4–370 kJ/mol,标准差分别为2.1–23.1 kJ/mol、9.5–27.4 kJ/mol和12.1–22.9 kJ/mol,随着水热炭化温度的升高,玉米秸秆水热炭中纤维素和木质素质量分数先升高后降低,而半焦的质量分数逐渐增加。     

生物秸秆不燃板房安全防火间距试验

对新型生物秸秆不燃板材搭建的活动板房进行了全尺寸火灾试验.通过测量板房室内外的温度数据及室外不同距离处的热辐射强度数据,分析生物秸秆不燃板房的火灾蔓延特性.通过回归分析建立生物秸秆不燃板房的室外最大热辐射强度与距离的函数关系式,确定生物秸秆不燃板房的安全防火间距.结果表明,秸秆防火板材的阻燃性能对于抑制火灾蔓延有重要作用;采用生物秸秆不燃材料的活动板房,临栋的安全防火间距建议为2.34m;对于极端大风天气,生物秸秆不燃板房临栋的安全防火间距建议为2.51m.     

烘焙芝麻秸秆与煤混合燃烧特性及动力学研究

文章以烘焙芝麻秸秆(torrefied sesame straw, TSS)和煤为研究对象，通过热重分析法研究不同掺混比例和不同升温速率下样品的燃烧特性，利用Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法和Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)法计算样品的活化能大小。研究结果表明：烘焙预处理有利于燃烧反应的进行；烘焙芝麻秸秆的掺混有助于改善混合物样品的燃烧性能；升温速率的提高会产生热滞后现象，但对样品的总失重影响不大；烘焙芝麻秸秆与煤混合燃烧时会出现协同效应，且高温阶段更加显著；烘焙芝麻秸秆掺混比为70%的混合物样品活化能最小，FWO法和KAS法计算的活化能分别为60.51、51.43 kJ/mol。