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    ​【成果推介】第734期：生物质和煤快速燃烧特性分析技术

    19小时前

    阅读(18)

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      华北电力大学正式发布《2025华北电力大学自主知识产权成果名录》，作为全景梳理年度核心技术专利、软件著作权及高质量成果培育的创新年鉴，百余项最新科技成果的前沿披露，数十支新增科研团队的创新矩阵，《名录》全面收集并整理了2024年度华北电力大学及相关机构自主研发的多项核心科技成果与创新技术，同时详细介绍了成果所涉专利的相关情况。“成果推介”将陆续公开发布成果册所收集的重点推介案例，敬请关注！

      生物质和煤快速燃烧特性分析技术

      成果介绍

      当前，生物质掺烧是煤电碳减排改造的首要方式，而掌握生物质、煤的快速燃烧特性对于掺烧锅炉的高效运行至为重要。本技术通过联合使用线网反应器和差示扫描量热仪实现对生物质、煤等固体燃料快速加热条件下的燃烧特性分析。线网反应器是一个能够实现快速加热高达 1000 K/s 的分散加热装置，可提供接近电站锅炉燃烧场景的加热条件。

      本研究团队自主研发的获得两项国家技术发明专利的线网反应器控温系统使线网反应器的快速升温程序更为灵活，可以达到秒级精度保温时间。通过线网反应器制取快速加热条件下的热解、燃烧产物，由差示扫描量热仪测试样品的释热量，可以对燃料的快速燃烧特性进行多层面分析，为生物质掺烧电站锅炉的清洁高效运行提供技术支持。本技术具有分析结果全面、测试成本低、较快得到分析结果等优点，已成功使用本技术对于稻壳、高碱煤等燃料进行了燃烧特性分析。

      创新点

      1、利用线网反应器的快速可控加热特点和差示扫描量热仪的定量释热量测试，实现对燃料快速燃烧特性的可靠测试。

      2、线网反应器拥有自主知识产权的控温系统，可灵活实现线网反应器的快速灵活升温。

      3、因为线网反应器实验快捷，所以整套分析方法也快捷，整套分析成本相对低廉。可以应对电厂不断变化的生物质燃料和煤的燃烧特性分析需求。

      应用场景

      该成果主要应用于电站锅炉、生物质掺烧等场景，评估掺烧生物质对电站锅炉运行安全性、经济性的影响，快捷地为生物质掺烧提供多层面的燃烧特性技术数据。

      市场前景

      因为线网反应器实验快捷，所以整套分析方法也快捷的，测试成本相对低廉的。可以为电厂不断变化的各种生物质、燃煤及时地给出分析结果。这项技术还可以用于锅炉结渣、沾污等灰沉积问题的研究，对于生物质掺烧生产单位和技术单位都有很好的应用前景。成果团队可以跟生物质掺烧生产单位和研究单位开展测试委托服务和技术合作。

      应用案例

      应用本生物质和煤快速燃烧特性分析技术进行了稻壳和高碱煤的快速燃烧特性分析，相比于慢速加热制取焦样品，稻壳快速热解焦挥发掉的挥发分更多，高碱煤快速热解焦燃烧释放出的热量更多。稻壳和高碱煤的慢速热解焦样品的燃烧温度区域比各自原样品的燃烧区域分别延迟了 40℃和 50℃，快速热解制取的焦样品燃烧温度区域在原样品燃烧区域内或有部分重合，线网快速热解和焦产物的燃烧特征更能反映燃料在炉膛燃烧时热解及焦燃烧特征。

      其中稻壳不同热解、燃烧产物样品的 DSC 谱图如上图所示。根据 DSC 测试曲线进行燃烧动力学计算表明：快速热解制取的稻壳焦和煤焦的反应活性均要高于慢速热解条件下制取的焦样品，各稻壳焦的动力学参数介于稻壳挥发分和焦炭燃烧阶段之间。当热解温度为 700℃时，稻壳热解得到的焦活化能最接近于稻壳焦炭燃烧阶段的活化能，当热解温度为 900℃时，快速热解得到的高碱煤焦的活化能最接近于其燃烧第二阶段的活化能。高碱煤要比稻壳更难热解，从而影响焦的燃烧特性。这些分析结果为稻壳和高碱煤的高效混烧提供了重要参考依据。

      效益分析

      该成果可以跟生物质掺烧生产单位和研究单位开展测试委托服务和技术合作。


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    初审：祝仕鸿

    复审：刘 晓

    审核：王宏盛


    来源：华电技术转移转化中心公众号

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