周 巍,王浩帆,熊晟熙,蒋思磊,何晓燕,马晓春,娄 春,姚 斌

(1.江西赣能股份有限公司,江西 南昌 330096;2.华中科技大学 能源与动力工程学院,湖北 武汉 430074;3.新疆维吾尔自治区计量测试研究院,新疆维吾尔自治区 乌鲁木齐 830011)

0 引 言

随着双碳目标提出,燃煤电厂利用可再生能源替代化石能源以降低碳排放的需求紧迫。而生物质能具有生命周期内零碳排放,可再生,来源广泛,储量丰富等优点,是替代化石燃料的重要能源[1]。目前,北欧国家凭借其丰富的森林资源,形成成熟高效的生物质发电技术。然而,最近研究表明[2],砍伐森林以提供用于替代化石燃料的木质生物质所造成的碳排放多于减少的碳排放,在有限长时间尺度上,林木生物质资源消耗超过森林再生速度。为避免林木生物质利用产生多余碳排放,农业副产品资源成为生物质发电的主要燃料来源。利用这些农业副产品资源实现碳中和目的,需要大量投资来改造现有纯煤粉炉,目前我国燃煤电厂不具备大规模将燃煤锅炉改造为纯燃生物质锅炉条件,生物质与煤耦合燃烧成为一种有明显优势的生物质资源利用方式[3]。已有研究结果证明了工业规模生物质与煤耦合燃烧可行性,目前已经在最高640 MW锅炉上进行了试验[4-5]。

煤与生物质耦合燃烧性能主要由生物质燃料碱金属(K和Na)含量和挥发分、灰分决定[6]。耦合燃烧特性主要包括着火特性、燃烧火焰温度、气相碱金属释放特性与结渣倾向。由于煤和生物质耦合燃烧过程中存在协同效应[7],煤与生物质耦合燃烧与二者单独燃烧的燃烧性能差异不能通过化学成分或相关性质的算术平均确定。……