碱金属在生物质燃烧中的迁移及控制研究现状

Research Status of Migration and Control of Alkali Metals in Biomass Combustion

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中文摘要：农林废弃物及生活垃圾等生物质能源具有低CO2排放、来源广、可再生等优势.与此同时,生物质能源应用范围广阔,合理利用生物质能源对缓解我国能源紧张问题和实现"双碳"目标具有重要意义.针对碱金属在热转化过程中所造成的一系列影响以及对策进行了系统性的综述.生物质燃料含有的碱金属元素在生物质热转化过程中发生复杂化学反应,对热转化过程产生显著影响.通过分析碱金属在生物质燃料中的赋存形式以及在燃料燃烧过程中的迁移及释放规律,发现碱金属的助燃性是通过碱金属化合物中的离子与燃料活性点相结合、降低气-固相反应电动势等方式实现燃料燃烧速率的提高,并探讨碱金属对生物质炭燃烧的催化作用;概述碱金属引发的结焦、积灰和腐蚀问题机理以及对生物质燃烧颗粒物排放的影响.重点分析了生物质富氧燃烧中碱金属引起的颗粒物形成问题,发现碱金属会促进富氧燃烧 PM0.1-1 的生成;总结了针对碱金属引起结焦、积灰和腐蚀问题而开发的主流添加剂的作用效果,在燃料中添加硫酸铵会与 KCl 气体反应生成更稳定的硫酸钾,缓解受热面的腐蚀情况,添加过量的 Na2CO3 和 SiO2 可以明显提高灰熔融温度,添加磷酸钾和磷酸钙均可以抑制碱金属导致的灰渣结渣和熔融问题,将碱金属硫酸盐化或者添加硅/铝添加剂均可对碱金属在富氧燃烧中的释放起到控制作用.

外文关键词：

biomassalkaline metalscombustionadditives

作者：

王睿、王茜、曹乾坤

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作者单位：

山东建筑大学热能工程学院,济南 250101

关键词：

生物质碱金属燃烧添加剂

基金：

山东省自然科学基金

项目编号：

ZR2019BEE059

出版年：

2023

DOI：

10.3969/j.issn.2095-560X.2023.05.011

新能源进展

CSTPCDCSCD北大核心

影响因子：0.796

ISSN：

年,卷(期)：2023.11(5)

参考文献量29