生物质与城市生活垃圾混烧特性的实验研究

2.1.3棉秆百分含量对炉堂温度的影响
图4为一次风率75％、过量空气系数α＝1.7时，棉秆掺混百分含量对炉膛温度的影响曲线。从图中可以看出，当其它工况条件相同时，炉膛温度随秸秆量的增加而增大。这是由于实验用生活垃圾的热值较低（只有5200kJ/kg），所以燃烧时炉膛温度较低，在没有燃油助燃的情况下，一般维持在700℃左右。随着棉秆掺入量增多，混合物热值相应增大，因此炉膛温度逐渐变大。当棉秆的质量百分含量为15％左右时，混合物的热值达到6700kJ/kg,接近锅炉的燃烧设计工况，锅炉的燃烧状况最佳。

图4棉秆掺混百分含量对炉膛温度的影响
2.2燃料燃烧效率的研究
燃料的燃烧效率主要受燃料的气体不完全燃烧热损失q3和固体不完全燃烧热损失q4两方面的影响。在燃料燃烧过程中，形成完全燃烧产物二氧化碳CO2和水蒸气H2O的同时，也产生一氧化碳CO，氢气H2、甲烷CH4，及碳氢化合物等可燃气体，q3就是指烟气中含有的上述可燃气体没完全燃烧放出其燃烧热，而造成的热量损失；q4是指灰渣（包括飞灰、炉渣等）中未燃尽可燃物造成的热损失。
2.2.1一次风率对燃烧效率的影响
过量空气系数α＝1.7、棉秆的掺混质量百分含量R＝15％时，一次风率对燃料燃烧损失的影响如图5所示，对燃料燃烧效率的影响如图6所示。从这两图中看出，随一次风率增大，燃料的气体不完全燃烧热损失q3和固体不完全燃烧热损失q4均减小，燃烧效率升高。这是因为一次风的增加，对炉膛内的燃料燃烧是有利的。另外，从图中可以看出，固体不完全燃烧热损失减小的幅度要大于气体不完全燃烧热损失减小的幅度。这是因为当一次风率为65％时，燃料中挥发份已接近完全燃烧，再增加一次风量，对挥发份的燃烧影响不是很大，而对焦炭粒子的氧化燃烧有促进作用。同时也说明气体不完全燃烧损失与固体不完全燃烧相比，固体不完全燃烧损失起主要作用。

图5一次风率对燃烧损失的影响

图6一次风率对燃烧效率的影响
2.2.2过量空气系数对燃烧效率的影响
一次风率75％、棉秆的掺混质量百分含量R＝15％时，过量空气系数对燃料燃烧损失的影响如图7所示，对燃料燃烧效率的影响如图8所示。从这两图中可看出，随过量空气系数增大，燃料的气体不完全燃烧热损失q3和固体不完全燃烧热损失q4先减小后增大，相应的燃烧效率先增大后减小。
这是因为当过量空气系数小于最佳值时，增加送风量可以增加燃料与空气的接触，有利于完全燃烧，因而降低气体不完全燃烧热损失q3和固体不完全燃烧热损失q4。当过量空气系数超过最佳值时，则由于降低了炉内温度水平，缩短燃料在炉内停留时间，气体不完全燃烧热损失q3和固体不完全燃烧热损失q4反而增大。

图7过量空气系数对燃烧损失的影响

图8过量空气系数对燃烧效率的影响
2.2.3棉秆含量对燃烧效率的影响
过量空气系数α＝1.7、一次风率75％时，棉秆百分含量对燃料燃烧损失的影响如图9所示，对燃料燃烧效率的影响如图10所示。从这两图中可看出，随棉秆百分含量R增大，燃料的气体不完全燃烧热损失q3和固体不完全燃烧热损失q4均减小，燃烧效率升高。

图9棉秆含量对燃烧损失的影响

图10棉秆含量对燃烧效率的影响