生物质悬浮燃烧器燃料燃烧情况的影响因素

生物质能主要通过直接燃烧、气化、液化和厌氧发酵方式被加以利用。因其具有挥发分高、炭活性高、排放污染小等特点，特别适合燃烧转化利用，是一种优质燃料。与较为成熟的压制成型的生物质燃料相比，生物质粉体燃料的制作过程简单、加工能耗较低、燃烧效率高，在生物质能的开发利用中具有很大潜力。

中国在生物质悬浮燃烧的利用方面起步较晚，关于生物质悬浮燃烧的理论研究与应用研究还处在起步阶段。肖波等提出生物质粉体三段式燃烧模型，据此模型设计了专用燃烧炉，并将农业废弃物破碎成粉体后，直接喷入研制的燃烧实验炉内燃烧，研究生物质粉体燃烧特性。针对常见的农作物秸秆粉，在研制出的新型生物质粉体燃烧器上，开展生物质悬浮燃烧特性实验研究，研究预燃室燃烧器内温度分布，燃料进料量，一、二次风配比和粒径对炉膛温度和烟气排放等的影响。

燃料进料量的影响

粉体燃料进料量通过变频器调节进料螺旋的速度来进行控制，进料螺旋的旋转速度越大进料量多。生物质粉体燃料的挥发分含量较高，在预燃室内进行热解析出，在锅炉内的燃烧类似于气体的燃烧，因此进料量的控制非常重要。由于粉体燃料在预燃室内挥发分析出量增大，燃烧加剧，预燃室温度迅速升高，预燃室内的高温又加快了燃料挥发分的析出和燃烧速度，使燃料主要在预燃室燃烧而不是在炉膛，从而降低了热效率。

一二次风配比的影响

二次风不仅能对一次风进行补充，还可对预燃室气流进行调节，二次风通过导流叶片旋流进入预燃室，使空气与粉体燃料的混合物在预燃室内螺旋前进，在喷口处形成燃烧火炬，增加粉体燃料在预燃室挥发分析出的路程，使得燃烧更加充分。一、二次风配比较大时，二次风量较小，炉膛中空气与粉体燃料的混合不充分，燃烧不完全，CO含量较高。

粒径的影响

小粒径的燃料能被快速加热，比大粒径燃料更早地释放出挥发分，减小生物质粉粒径可有效改善生物质粉燃料的燃烧性能，但生物质粉粒径并非越小越好。生物质粉粒径过小，易导致燃料未进入炉膛就燃烧完全；生物质粉粒径过大会延迟燃料的挥发和燃烧，使燃烧反应移向炉膛出口位置，导致挥发分及碳粒未来得及完全燃烧就被排出，增加烟气中未燃烧的挥发分和CO 含量。预燃室的旋流设计，增加了燃料燃烧路程，可适当放宽粒径要求，一方面降低磨粉成本，另一方面可改善磨制过程中存在的安全问题。