锅炉燃烧的醇基液体燃料的性能优化方案研究

锅炉燃烧的醇基液体燃料的性能优化方
案研究
2、河南省广跃新能源科技有限公司河南省郑州市 45000
摘要：醇基燃料是以醇类物质为主体配制的燃料总称，其主要成份均为《危险化学品目录（2015版）》的危险化学品，质量(体积比)的总和不低于70%。

醇基燃料基燃料与传统燃料相比具有一定的经济、环保等优点,近年来在餐饮、酒店等行业和领域使用,但其储存、操作、运输和使用安全隐患突出,使用中出现问题较为频繁。

本文主要分析锅炉燃烧的醇基液体燃料的性能优化方案研究。

关键词：醇基燃料；安全隐患；标准化
引言
醇基液体燃料，特别是甲醇基液体燃料，是一种以甲醇为主要原料的混合燃料，在一定程度上由不同的添加剂组成，可用于比生物柴油更环保、更经济的各种工业锅炉，可作为替代高污染的资源，例如石油化工气体、柴油和煤，在1990年代已实施了乙醇民用燃料标准。

工业领域近年来发展迅速，由于锅炉能源短缺和环境因素的影响，许多地方标准如燃料和醇基燃料型锅炉双向标准正在实施，即将实施，因此也是乙醇燃料锅炉的增长收敛。

1、醇基燃料使用情况
在1996年，我国就已经开始对醇基燃料进行了广泛使用，并且截止到目前对于该种燃料的实际使用也尚未出现任何的安全问题。

不仅如此，醇基燃料的实际使用还可以有效满足国家对于环境保护的要求，这对于促进国家多个领域的发展具有良好的能源基础作用。

另外，2001年，我国针对醇基燃料在发动机方面的使用进行了全方位检查，此次检查发现该种原料存在以下几方面特点，首先，该种材料具有较高的标号，并且其本身的辛烷值通常都会在100以上，与其他燃料
相比辛烷值相对较大，在进行实际使用的过程中能够做到充分燃烧，可以充分满
足我国环境保护要求。

其次，如若醇基燃料当中的甲醇含量超过40%，在进行实
际使用的过程中需要对手动风门车辆的风门进行调小。

最后，醇基燃料应用于铁
路燃煤锅炉时，与常规90#汽油相比，该种燃料本身对于火车的加速性能较弱，
但是其他性能却能与普通汽油保持平衡，因此在此次检查中也相信认定了醇基燃
料可以替代其他汽油能源。

2、醇基燃料的特性
醇类燃料是无色透明的液体，是一种刺激气味，是按照科学工艺和配方制造
的新型混合燃料，以甲醇为主要材料，醇类燃料的热值一般为20.1 ~ 26.0
mj/kg，是低热值醇类燃料的水化燃料。

化学反应与含有氧气的化学物质接触会
导致燃烧，虽然它是相对环保的燃料，但并没有被完全燃烧，吸收到人体内，导
致甲醇在空气中积聚，并不容易释放，甲醇与氧气接触并氧化成甲醛和乙醇燃料
标准(GB 16663-1996)确定，以乙醇为基础的醇基燃料不得低于70%，低热值不
得低于1675kj/kg分配醇基燃料燃料时，添加到40%以上的芳香烃量不得大于40%，也不得添加无机盐、卤代烃和硝基化合物，因为醇基燃料燃料是由不同材
料制成的混合燃料，因此国家标准明确规定了醇基燃料燃料的主要成分，但是，醇基燃料类液体燃料在食品工业中作为气体和液体气体的替代物的含量有所下降，但是在食品中吸入甲醇等有机气体时，蒸汽会对健康造成不利影响，并可能导致
爆炸，从而增加了在实施基于醇基燃料的产品时不可预知的危险。

目前的人类需
求和安全标准缺乏适应醇基燃料燃料市场发展要求的能力。

醇基液体燃料作为
天然气和液化石油气的替代产品在餐饮业中得到推广使用。

但醇基燃料中的甲醇
等挥发性有机气体蒸汽在餐饮使用中被人吸入后会对身体健康造成不良影响，在
空气中蒸汽浓度超过一定范围也可能会引发爆炸的危险，这些都加剧了醇基燃料
产品推广发展过程中的不可预测性危险。

而现行标准中涉及人身健康安全方面的
要求缺失，不能适应醇基燃料市场发展需求。

3、醇基燃料的发展过程及现状
我国醇基燃料的研究起始于20世纪80年代，当时受国际油价波动的影响，
国内许多企业纷纷开展替代能源的研发工作。

为了促进和规范醇基燃料市场发展，
1997年国家农业部发布了行业标准NY311-1997《醇基民用燃料》。

同时，考虑
到醇基燃料常态为液体，需要配套使用专用燃烧器，农业部又发布了醇基燃料燃
烧器的行业标准NY312-1997《醇基民用燃料灶具》。

但后来受原料价格、灶具技术、国家政策等因素影响，醇基燃料发展一度陷入低谷。

与液化气相比，液化石
油气经减压，从钢瓶出来的是气态，而醇基燃料是液体，要达到正常燃烧状态就
必须经过气化。

而当时的醇基灶具气化技术很不成熟，通常是在气化器的下端有
个小盘，使用前先滴入5mL的甲醇，用打火机或火柴点燃，加热小盘上的预热盘管，如果达不到完全气化的条件，必须第二次导入加热用甲醇，其气化过程繁琐，操作非常不便。

另外，当时醇基燃料灶具是将甲醇燃料箱与燃烧器组合为一体，
随着使用过程的延长，甲醇燃料箱温度升高，气化加速，而当炊事使用小火时，
甲醇箱体过热，压力升高，很不安全。

这是不安全的农业部2006年9月4日颁
布的第714号公告，宣布在进入21世纪后取消以乙醇为基础的民用燃料的工业
标准NY311-1997，当时以乙醇为基础的项目已被纳入15世纪的国家发展计划，
并在2005年的《工业结构调整指南》目录中列出， 2009年前后，新乙醇燃料的
增长出现在各类别的领域，全面统计数据显示，我国现有乙醇生物燃料领域20
多万人，其中陕西、山西、贵州、甘肃是乙醇燃料发展的大省，国内有10，0
00多家乙醇燃料生产企业，由于目前市场的发展，醇基燃料燃料作为新兴产业，
国家产业政策不明确，产业标准不明确，安全操作无协议，整个产业基本分散，
规模小，混乱，醇基燃料燃料的腐蚀性强，热值低，储存稳定度低，易燃易爆，
尽管在全国范围内使用，但大部分都没有得到适当的批准、监管，他们的评价
也和其他人一样被称为能源效率和生态评估认为乙醇燃料是对未来能源未来的希
望那些反对醇基燃料燃料效率低下、有毒并且可能造成严重安全问题的人。

4、醇基燃料新技术分析
随着市场逐渐认识到醇基燃料类燃料的一些缺点，制造商对新型乙醇类生物
燃料进行了相应的调整和加速发展，近年来，燃料相关技术有了很大的改进，特
别是因为燃料的使用更加简单、安全和热值大大提高，目前市场上有几种主要的
乙醇燃料流动:(1)醇醚型燃料。

主要原料是甲醇和二甲醚类化学物质，特点是将
大部分的二甲醚溶于甲醇和水中，在钢瓶中二甲醚能够产生压力使燃料正常供应，和其余类型的醇基燃料相比，最大的优点就是不需提供温度就能够使燃料正常供
应，避免了一些安全隐患，在推广中有极大的优势，但是原料成本高昂，相应的
灶具难以批量生产使其难以大面积推广的制约因素，对此类型的醇基燃料主要改
进在于生产成本的控制。

(2)皮质醇主要材料是甲醇和水，其中通常含有20%以上
的水，这对于燃料的燃烧是有用的，燃料的火焰外观和燃烧性能良好，而且比气
体便宜，缺点是添加水后燃料的热值降低，使用效率低于要求的工业标准
(NY311-1997)，气体较少，相关的炉子更难操作；(3)石油燃料的主要成分是甲
醇和碳氢化合物，它们构成甲醇的10-20%，而且由于某些碳氢化合物使产品易于
分层，因此通常需要添加溶剂来混合燃料，但是，对于产品的技术公式来说，
研究和开发的高要求优势在于它比使用时具有较高经济价值的热水醇基燃料燃料
具有更高的热值，并且相应的乙醇型炉子易于使用，有助于扩大。

结束语
在本研究中,通过提供符合国家标准的醇基燃料基燃料,对醇基燃料基燃料锅
炉进行燃烧试验,并在加热阶段对醇基燃料基燃料进行加热试验。

试验数据表明,
醇基燃料燃料锅炉具有较高的热效率,颗粒物、二氧化硫等废气排放也符合国家
有关规定,是一种可持续的清洁燃料。

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