生物质与煤混合燃烧成灰特性研究

发布时间：2017-05-20 04:12

  本文关键词：生物质与煤混合燃烧成灰特性研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 随着化石燃料煤的短缺及其利用对环境产生的污染,开发利用清洁可再生的生物质能受到人们广泛关注,但是生物质热值较低且灰中碱金属含量较高,将生物质与煤混合燃烧可以有效降低灰中碱金属的含量,但混燃过程中不可避免的会产生结渣积灰,阻碍传热并对设备造成腐蚀,极大地威胁着锅炉的安全、经济运行及设备的可靠性。因此,本文对生物质与煤混合燃烧成灰特性进行了详细的研究。 首先利用马弗炉对样品进行灰化处理,比较了混合物产灰率及混合物测定灰量与基于纯物质计算得到的灰量之间的区别,研究结果表明:混合物样品的产灰率主要受混合比例的影响;产灰率随着秸秆含量的增加呈下降趋势,通过测定值与计算值的比较,发现只有在温度为900℃和1000℃时,灰量测定值高于计算值。 其次采用灰成分分析仪对样品灰进行成分分析,通过结渣积灰六个预测指标分别对煤、秸秆和它们的混合物沉积结渣性进行预测。结果表明,灰中各物质随秸秆含量的增加呈非线性变化,而温度和灰化时间对灰中各物质的变化无显著影响,还发现结渣判定指标Fe2O3/CaO和S/A均不适合于秸秆与煤混合燃烧结渣积灰倾向的判定;发现当秸秆含量高于70%时,小麦秸秆与煤混合物的结渣积灰性显著增加;当玉米秸秆与煤混合物中的秸秆含量超过50%时,其结渣积灰性显著增加。 再次从微观角度借助灰熔点分析仪、X射线衍射仪和电子扫描电镜对灰样品进行灰熔点、晶相和形貌的分析。研究结果表明:秸秆的熔融特征温度远远低于煤的熔融特征温度,生物质与煤混合物软化温度随秸秆含量的增加呈非线性下降,在弱还原气氛下的软化温度低于氧化气氛下的软化温度,灰熔融性和灰中碱金属含量随添加碱金属和无机硫含量的增加呈非线性变化。 最后建立生物质与煤混合燃烧灰成分与灰软化温度的多元回归模型,并对模型进行残差分析和优化,用得到的模型对其他样品灰软化温度进行预测,与测定值差距较小。
【关键词】：混燃 灰 成分 灰熔点 灰晶相 灰形貌
【学位授予单位】：沈阳航空工业学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TK16
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 绪论12-24
• 1.1 课题的研究背景12-13
• 1.2 灰的熔融性13-18
• 1.2.1 燃料中的矿物质对灰熔融性的影响14-15
• 1.2.2 燃料中的化学成分对灰熔融性的影响15-16
• 1.2.3 灰熔融性的测定16-18
• 1.3 灰的结渣积灰性18-23
• 1.3.1 结渣积灰的机理18
• 1.3.2 影响结渣积灰的因素18-19
• 1.3.3 燃料的结渣积灰性判别19-23
• 1.4 本课题研究的主要内容23-24
• 第2章 生物质与煤混合燃烧成灰特性研究进展24-34
• 2.1 煤及生物质燃料灰特性研究进展24-28
• 2.1.1 燃料灰熔融性研究进展24-27
• 2.1.2 燃料灰结渣积灰研究进展27-28
• 2.2 生物质与煤混合燃烧灰特性的影响因素28-32
• 2.2.1 混合比例的影响28-29
• 2.2.2 不同温度的影响29
• 2.2.3 几种重要元素的影响29-32
• 2.2.4 其他因素的影响32
• 2.3 生物质与煤混合燃烧灰特性的研究方法及手段32-34
• 第3章 生物质与煤混合燃烧产灰率分析34-42
• 3.1 样品的来源与预处理34
• 3.2 样品的工业分析及元素分析34-35
• 3.3 生物质与煤混合燃烧灰样品的产灰率分析35-41
• 3.3.1 实验仪器35
• 3.3.2 灰样的制备35
• 3.3.3 实验结果与讨论35-41
• 3.4 本章小结41-42
• 第4章 生物质与煤混合燃烧灰成分分析42-58
• 4.1 概述42
• 4.2 实验装置及分析方法42-44
• 4.2.1 实验装置及药品42-43
• 4.2.2 生物质与煤混合燃烧灰成分分析方法43-44
• 4.3 生物质与煤混合燃烧灰成分实验结果与讨论44-57
• 4.3.1 小麦秸秆与煤混合物灰成分分析44-49
• 4.3.2 玉米秸秆与煤混合物灰成分分析49-52
• 4.3.3 燃料结渣积灰性预测52-57
• 4.4 本章小结57-58
• 第5章 生物质与煤混合燃烧灰渣微观特性分析58-73
• 5.1 概述58
• 5.2 生物质与煤混合燃烧灰熔融性、晶相及形貌研究理论58-71
• 5.2.1 实验原理58-59
• 5.2.2 实验仪器装置59-60
• 5.2.3 结果分析与讨论60-71
• 5.3 本章小结71-73
• 第6章 生物质与煤混合燃烧灰熔点与灰成分多元回归模型73-81
• 6.1 概述73
• 6.2 生物质与煤混合燃烧灰熔点与灰成分回归模型的建立73-75
• 6.2.1 回归分析模型原理概述73-74
• 6.2.2 回归模型的建立74-75
• 6.3 生物质与煤混合燃烧灰熔点与灰成分回归模型的求解及检验75-79
• 6.3.1 回归模型的求解75-76
• 6.3.2 回归模型的检验76-77
• 6.3.3 回归模型的优化77-79
• 6.4 生物质与煤混合燃烧灰熔点预测79-80
• 6.5 本章小结80-81
• 结论81-84
• 附录Ⅰ 灰熔点回归方程输入程序84-86
• 参考文献86-90
• 致谢90-91
• 攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文91

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前8条

1 李黎;碱金属对生物质燃烧过程中结渣特性影响的研究[D];北京交通大学;2011年

2 卞素芳;生物质与煤混合燃烧过程中灰沉积特性的试验研究[D];山东大学;2011年

3 胡云鹏;生物质混煤的灰分特性分析[D];山东大学;2011年

4 王旭;生物质和煤混燃灰沉积动态特性研究[D];沈阳航空航天大学;2011年

5 张浩;基于灰成分的生物质结渣特性研究[D];山东大学;2010年

6 栗秀娟;生物质混煤燃烧对金属受热面的腐蚀特性研究[D];山东大学;2012年

7 孙鹏;混合生物质灰熔融性与燃烧特性的协同研究[D];山东大学;2012年

8 钱柯贞;农业秸秆热转化过程中无机元素的析出规律[D];华中科技大学;2011年

  本文关键词：生物质与煤混合燃烧成灰特性研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：380637