이순신 Xiaolu, 리우 Zhenxian, 구오 Dongyan, 쉬 민, 일 리
개요 : 왕겨 예는 핫 왕겨 있었다 열분해 및 연소 특성에 대한 열전달 률의 다른 왕겨 입경 코크스의 연소 다른 입자 분말의 TG가 / DTG6200 강열 시차 열 분석의 사용의 효과를 조사 용액 실험 상이한 TG, DTG, DTA 곡선 얻어. 결과는 하부를 온도를 휘발 작은 입경 껍질은, 성막 시간이 짧아, 열전달 계수 대신, 증가 된 가열 속도를 증가시키는 것을 나타내었다 연소하지만, 너무 작은 입자 입경, 코크스 입경의 연소 과정에 의해 영향을 현상 실화 경향이 임계치보다 작을 때, 열 손실의 정도를 높이면서, 입자 크기가 반응 속도가 연소를 촉진되어 감소되고, 연소 시간이 단축되고 타는 데 도움이됩니다.
바이오 매스는 확장 성, 재현성 및 청결성으로 인해 사람들의 관심을 끌었던 이상적인 재생 가능 에너지 원입니다. [1-8]우리 나라의 바이오 매스 넓은 범위는 주로 옥수수 여물 (28.7 %), 밀짚 (25.4 %)과 볏짚 (14.3 %)에서, 큰 농업 국가, 약 6억t에서 원료 짚의 연간 생산입니다[9-10]그러므로 바이오 매스에 대한 다음 연구는 작물 잔류 물에 대한 연구이다.
어려운 석탄과 혼합 바이오 매스 이용하게보고 하였다. 매스 복잡 형상, 작은 저 발열량의 밀도의 연소 특성에 열분해 연구 본 많은 원료하지만 작은 리서치 장치는 또한 바이오 매스의 바이오 매스 직접 연소의 직접 연소가 드물게보고있는 동안 연소 기술은, 같은 과립 등의 바이오 매스 연소 기술은 주로 난로 버너 스토브 버너 및 보일러 연소 효율은 에너지 낭비의 결과로, 낮, 일부 보고서되었습니다 ..; 보일러 연소 기술은 연소 효율을 크게 향상시킵니다. 보일러 연소 방식은 유동층 보일러와 연소 보일러를 포함하며, 유동층은 바이오 매스 연료에 더 잘 적응합니다.
보통 큰 차이가 연소 유동층 연소 원시 상태 미립자 연소 유동층 반응기 입자의 연소 공정은 유동과 열 교환하는 경우. 매스 연소이 직접 연소 실험에 매우 적합하다는 것이다 쌀 연구에 의해 유동층의 설계를위한 기초를 제공하는 바이오 매스 입자의 연소 효과를 요약 연구 목적뿐만 껍질 및이 바이오 매스 에너지의 이용에 바람직한 기준을 제공한다.
1 개의 선체 특성
1.1 물리적 특성
왕겨 중공 보빈 재료의 형상에 작은 결함, 약 10mm의 일반적으로 길이가 2 ~ 3mm. 표 1 및 표 2 (ANALYSIS의 최대 직경 산업 원소 분석의 주요 물성이 갖고, 거친 표면 인 촬영 껍질 지난 교외 원점). 껍질 및 짚과 매우 비슷한 특성은 주요 차이점은 왕겨 재 성분이 실질적으로 점이다 그런가 2, 따라서 밥 껍질도 추출됩니다 2최고의 바이오 매스 원료 중 하나.
1.2 화학적 성질
이 알 수있는 표 1 및 표 2의 데이터에 의해, 작은 왕겨의 밀도, 왕겨에 N 성분은 S 함량은 연소 연도 가스 탈황 및 탈질을 최대의 문제 껍질 휘발 함량을 고려할 필요가 매우 낮은 없다 보다 70 % 이상, 발화하기 쉬운 표시뿐만 아니라 휘발성 주 연소에서 왕겨 연소에 의해 방출 된 열은 휘발성 상태를 직접 큰 정도 연소 효율에 영향을 레코딩 매스 왕겨 이처럼 도시한다. 밥 껍질의이 일련의 특성은 그것을 사용할 때 특별한주의가 필요합니다.
2 입자 크기가 연소 특성에 미치는 영향
2.1 입자 크기가 열분해에 미치는 영향
그 길이는 입경 쌀 선체 길이를 구별하는 세 개의 다른 입자 크기의 껍질을 가지고 8 ~ 10mm, 길이 B 껍질 0.5 ~ 2mm, 왕겨 길이 C TG를 사용하여 0.01 ~ 0.05 ㎜. 모델 / DTG6200 강열 시차 열 분석기, 온도 범위 : 상온 ~ 1,100 ℃, 질량 감도 : 0.2 g, 승온 속도 50 ℃ / 분, 왕겨는 이와 같이, TG, DTA 및 DTG 곡선 C, A, B를 수득 도 1에 도시 된 바와 같이, 선체 연소는 대략 3 단계로 구분되는 것을 알 수있다.
성상 (AB)의 분석은,이 단계는 물 분석 단계, 그리고 세그먼트 AB 사이에 명확한 피크가 물 분석. 휘발 연소 스테이지 (CD)의 최대 비율을 나타내는이 있음을 알 수있다 일반적으로, DTG가 탈 휘발 온도가 =를 0.1 mg / 분 소요되는 온도는 하나, 도면에서 알 수있는 바로 코크스 단계 (DE)를 태워 휘발성 클럽의 연소에 산소 분위기 중에서 석출 TG DTG 곡선은 특히 상대적으로 더 분명 DTG 곡선, 코크스 왕겨의 비교적 느린 연소를 도시 세그먼트 FG 변경을 약화시켰다.
표 3의 데이터로부터 알 수있는 바와 같이, 세 왕겨 탈 휘발 온도의 종류 및 원하는 온도 타행 라이스 휘발을 선체 최대 강수량 왕겨가> TB> TC, 즉 입자 크기가 감소함에 따라 말하자면 도달 휘발성 연소 침전 연소 연소에 필요한 시간은 침전 시간보다 크면, 기체가 빠른 연소율, 두 단계로 분할 될 수 있으므로 약 무시할 연소 시간이 될 수있다 요구되는 시간은 또한 감소하면서 온도 저하 . 표 3의 데이터의 양이 탈 휘발 시간의 껍질로부터 침전하여 1.61 배 껍질 B이고, C는 왕겨의 1.64 배, 쌀 시간의 영향을 그 입자의 휘발을 나타내는 선체이며 감소 된 입자 탈 휘발 시간 감소, 왕겨 C의 높은 온도, 또한 작기 때문에 입도 술.
왕겨 B 및 C 파라미터와 실질적으로 유사는 차이 파라미터가 상당히 많은 쌀 선체 라이스 일부 큰 입자 크기 때문에, 연소에 도움없는 선체, 반면에 볼 수 있으며, 그 때 왕겨 입자 어느 정도 작고, 상기 작은 입자 크기 껍질 프로세스 큰 소비 전력을 필요로하는 동안 그리고, 그 입경 껍질 연소 또는 열분해 점진적 약화의 영향을 줄이고, 처리는 ~ 현재 10 20mm 직경 매스 소비이고 약 5kW 급 / t의 힘은, 0.1mm의 이하의 과정은 20KW / t에 필요한 필요한 전력 때문에. 따라서, 쌀 껍질의 연소 입자 종합적인 경제성 평가에 제한이없는 경우, 또는 적당한 단위를 선택합니다.
바이오 매스의 연소를 완전히 평가하기 위해 '11 -12 '연소 특성 지수 P가 다음과 같이 설명되었다.
쌀 화재 화상 및 종합 지수 선체의 P 지수는 연소 특성을 반영, 값 P 큰, 왕겨의 연소 특성을 더 잘 설명. 난방 속도, 입자 크기 및 왕겨 연소 특성의 샘플의 샘플 체중 변화가 특정 인덱스가 연소 특성 지수의 영향은 입자 크기가 감소함에 따라 증가한다 [9]연소 특성 지수 P는 3 가지 벼 껍질 각각에 대해 계산되었으며 그 결과는 Pa이었다.[13].
2.2 입자 크기가 열전달에 미치는 영향
원료면에서 흡열에서, 입자 크기는 원료의 전열 면적의 증가, 감소, 및 일반적으로 작은 입자 크기의 급격한 흡열 가열을 용이하게하고, 열전달 계수가 큰 경우에는, 입자와 주변 온도 부패 온도차 1 %의 초기 값, 즉, 입자를 실질적으로 주위 온도 및 원하는 입자 크기 및 열 평형을 달성 시간은 다음의 관계가있다 :
따라서 입자 크기가 작아지고 입자의 온도 상승 시간이 줄어들고 동시에 입자 크기가 줄어들고 열전달 계수가 증가합니다 (Zheng Qiayu). [14]프로브의 공 직경. 따라서 증가 입경 유익한 연소 원료 감소로 순환 유동층의 연구에서는 열전달 계수가 감소 함을 알았다.
연소 물질의 입상 감 저감의 관점에서 자연 상태의 원료 (즉, 열 화재시)의 측면에서 그 단점. 방열의 입자 크기는 영향을받지 않았지만 대류 냉각되지만 감소 직경 반비례 증가 [15]재료 온도가 감소되도록, 연소에 도움이 아니다. 고정층에서 태워서 만든 원료와 동일한 종류, 저산소 상태에서의 원료는, 연소에 도움이되지 않도록 입경, 부피 밀도, 공극률 감소, 저항 증가, 감소 그 원리는 매우 간단하지만, 더 논의는 일반적으로 망명 열전달 계수와 누 셀트 기준에 다음과 같은 관계가 여기에 굽기에 대류의 영향에 초점을 맞추고 .. :
입자의 수를 증가시키는, 입자 크기, 표면적의 증가를 감소시키면서 서로에 입자끼리의 충돌 확률을 증가, 원료의 입자 직경 (D)이 감소 될 때, 뉴 훨씬 감소 지침 물리적 매개 변수 (λ)는, 증가 된 α 대략 일정 Qs를가 주변 환경의 방열, QF> qs는 연소 물질의 다량의 열 방출의 온도 한편, 원료 자체에, 향상된 열전달은 입자 크기가 감소 할 때, 한편으로는 원료, 방열 QF의 연소를 촉진 상승 : Qf = Qs 일 때, 원료의 연소는 열을 방출하고 원료를 열 균형을 맞추며,이 때 상대적으로 안정된 상태에있다.
그러나 대류 열전달 계수가 충분히 크면 Qf[15].
열은 단위 질량 당 방출되는 바이오 매스의 낮은 발열량은 동일 입경에서, 원료 석탄을 제조 축열 재료의 절반. 인 석탄보다 훨씬 작은 경우에는 많은 양의 열, 현상 스톨 경향 매스 도 2는, 도면에서 알 수있는 유동층에서 왕겨 C 껍질 연소 온도 프로파일이고, 낮은 온도 의존성 쌀 선체 비교적 안정적이다 왕겨 및 온도가 특정 시점에 도달하지만 c를 1,000 ℃ 쌀은 최대 온도를 초과하는 선체하지만 온도 변화는, 최저 온도는 이미 오프 상태로,보다 낮은 200 ℃이다. 열 분해의 관점에서보다 속도보다 왕겨 C 껍질의 열분해 휘발 속도 전체적으로 C보다 더 왕겨 연소 조건의 껍질이. 따라서, 실제의 연소 장치에 공급 고온 노 홀에 냉간 상태에서 입사 껍질 C의 고온 단시간되도록. 빠르고 초기 인 연소는 원료를 계속 그러나, 가스의 열이된다 연도 더 입상의 온도를 높이기 위해, 고온의 연소 가스는,이 때의 작은 입자 크기, 더 짧은 가열 시간이 빠른 재료에 도움이되는 원료 물질을 가열, 연소 온도에 도달 할 더 작고 더 많은 열 방출은 원료의 완전 연소에 도움이되지 않으며, 기계 불완전 연소 출발 물질의 손실을 추가합니다.
2.3 입자 크기 코크스 연소 효과
왕겨 연소 공정은 휘발성 및 숯 연소 2 연소 처리 가스의 연소 속도로 나눌 수는 고체 연료의 비율보다 훨씬 크고, 쌀을 레코딩하는 것은 주로 시간의 길이에 의해 코크스. 껍질 고 휘발분의 연소, 석출 결정 선체 빠르고 완전 연소 짧은 충분한 산소 분석 휘발성 코크스, 중간에 싸서 산소와의 반응을 체포 코크스 왕겨의 때문에 상대적으로 느리게 연소. 산소와 탄소의 반응 가능한 네 팔로 필요 :
반응 메커니즘과 Wurzbacher Wicke의 이러한 네 종류 특히 이상 1,100 ℃의 온도에서 탄소 (4)의 반응기구의 연소에 의해, 이러한 결론을 낮은 온도에서 4 명백한 반응, 문헌 '15'을 소개 두 제품 비율의 관계식은 다음과 같습니다. 온도가 457 - 897 ° C 인 경우 :
다음 677 ℃는, 탄소 환원 반응을이 온도에서 발생하지 않는 평균화. 계산 된 비율은 3.4, CO 큰 비율이다 얻기 주로 탄소 연소 반응 반응식 (3) 껍질에있어서 명백한 애쉬 융점은 비교적 낮습니다. 실제 적용에서 연소 온도는 일반적으로 800-900 ° C로 제어됩니다. 연소 반응은 주로 반응 3을 기반으로합니다.
원료 입자 크기가 감소되고 비 표면적이 크고 단위 질량 당 탄소의 질량 반응 속도가 크다. [16]비 표면적은 탄소 표면의 연소 한편, 이에 탄소. 탄소 산소 표면 확산 블록에 의해 한 손에 가연성 가스는 연소 반응을 강화, 단위 체적의 접촉 면적이 증가 당 산소의 혼합을 강화하도록 증가되고 감소 애쉬, 원료 입자를 차단하고, 탄소 블록의 연소시 형성 재는 산소 대신 확산으로 작다. 탄소 입자의 미세화는, 탄소의 질량 전달 계수의 표면에 산소 확산을 향상시킬 수있다 [17]따라서, 원료 입자 크기의 감소는 코크스의 연소에 유리하다.
3 가지 결론
(1) 이해 TGA 껍질으로 휘발성 짧은 분석 시간에 완전한 탈 휘발 온도를 낮출 작은 입자 크기, 더 빠른 연소율, 코크스의 입자 크기 연소 작고 빠른 속도는 연소 물질은 짧은 시간이며, 입자 크기가 작 으면, 더 큰 열 전달 계수, 즉시 연소에 필요한 시간에 도달 할 온도 원료의 비율도 짧다하지만, 감소 된 입경 입자 크기는 특정 임시 D, 발생 임계 인해 과도한 열 및 화염 현상 이하로 감소 될 때의 원료의 동일한 양의 열을 증가시킬 것이다.
처리에 필요한 입자 크기의 원료가 작은 경우 (2) 경제 입경의 선택이 또한 고려되어야한다. 그것은 5kW의 10 ~ 20mm의 소비 전력의 매스 입경 처리, 큰 소비 전력을 필요 / t에 관하여, 0.1 ㎜ 이하의 처리는, 20KW / T에 필요한 소요 동력이 주변. 따라서 재료의 입자 크기가 처리 경제 바인딩 선택 될 경우, 그 임계 값을 설정한다.
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