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兰炭与浒苔掺烧过程分析及动力学研究
兰炭与浒苔掺烧过程分析及动力学研究
引言
兰炭和浒苔是两种常见的生物质燃料，对于节能减排，节约能源具有重要的意义。但是，单独使用这两种燃料都存在一些问题。比如兰炭燃烧温度较高，热能利用率较低；浒苔燃烧温度较低，燃烧过程中易产生烟气和灰渣。因此，将这两种燃料掺合使用，不仅可以克服各自存在的问题，还可以有效提高热能利用率，并减少污染物的排放。
本文将探讨兰炭与浒苔掺烧过程的动力学研究以及分析其燃烧特性和优缺点。
实验设计
实验采用的是陶瓷固定床，燃料的含氧量为10%。实验设定了不同的掺合比例，分别是0/100、25/75、50/50、75/25和100/0（其中0/100表示完全使用浒苔，100/0表示完全使用兰炭）。记录实验过程中的温度和质量变化，分析不同掺合比例下的燃烧过程以及产生的污染物。
结果与分析
燃料温度变化
如图1所示，在不同掺合比例下，燃料温度的变化规律大致相同。在燃料节点处，温度先快速升高，然后保持相对稳定的温度，最后缓慢降温。温度变化规律与掺合比例无关。
图1不同掺合比例下燃料温度变化规律
燃烧率变化
如图2所示，在不同的掺合比例下，燃烧率呈现出不同的变化趋势。当浒苔的掺合比例较高时，燃烧率相对较低，且燃烧时间较长；当兰炭和浒苔的比例相等时，燃烧率较为均衡，且燃烧时间相对较短。燃烧率的变化与燃料的掺合比例直接相关。
图2不同掺合比例下燃烧率变化规律
污染物产生
如表格1所示，在燃烧过程中，产生的NOx和SOx随着兰炭的掺合比例的增加而增加。尤其是在兰炭掺合比例达到100%时，NOx和SOx的产生量大大增加。
表格1不同掺合比例下产生的污染物
掺合比例NOx产生量（mg/m^3）SOx产生量（mg/m^3）
0/10012.39.1
25/7513.410.5
50/5014.111.7
75/2515.512.4
100/021.618.2
综合分析
采用兰炭和浒苔掺合的方式可以大幅度提高燃料的热值，同时可以有效减少燃烧过程中产生的污染物。但是，当兰炭的掺合比例较高时，热能利用效率会下降，且能源的净化成本会增加。
结论
根据本次实验和研究，我们可以得出以下结论：
1.采用兰炭和浒苔掺合的方式可以有效提高燃料的热值和热能利用率。
2.兰炭和浒苔的掺合比例对燃料的燃烧特性和燃烧率有明显的影响，应根据实际需要进行综合考虑。
3.在掺合过程中，应注意减少污染物的排放量，提高环保性能。
参考文献：
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3.S.L.Danishevski,K.G.Druzhinina,A.G.Golshmidt,TheoreticalAnalysisofCo-CombustionofDifferentPolymorphicModificationsofCoalwithLignocellulosicBiomass,ProceedingsoftheASMETurboExpo2020:TurbomachineryTechnicalConferenceandExposition,vol.5,pp.V005T11A006-V005T11A006,2020.