生物质与煤混燃灰理化特性及荷电性能研究

发布时间：2020-11-04 09:45

　　 本文将常见的生物质燃料(包括玉米秸秆、花生壳、木屑)按照占总热量0、5%、10%、15%、20%、100%的比例分别与无烟煤和烟煤混合燃烧,形成一系列混燃灰。通过实验研究的方法对这些混燃灰进行了理化特性及荷电特性的研究,并分析了混燃灰各理化特性(粒径、成分、形貌特征、比电阻等因素)对其荷电性能的有影响。实验结果表明生物质与煤的混合燃烧,使得混燃灰的粒径分布较纯煤灰或纯生物质灰发生了一定变化,但没有较为明显的变化,其粒径分布的峰值基本相同;当生物质和灰黏附性较大烟煤混燃后,其混燃灰的黏附性减小趋势较为显著,并且随着生物质掺入比例的增加,混燃灰的黏附性逐渐减小;当生物质与灰黏附性比较接近的无烟煤混合燃烧后,其混燃灰的黏附性,随着生物质掺入比例的增加,先减小再升高;而生物质与煤混燃灰的浸润性均比单一的煤灰的浸润性都有所提高,总之,生物质/煤的混燃灰,较原煤灰相比,使得飞灰的黏附性变小、浸润性变大。生物质与煤混燃时经过了一系列复杂的化学反应,最终生产飞灰的成分组成各不相同,而其成分含量并不是两种燃料化学成分简单的加和,并且随着生物质混燃比例的增加,混燃灰中细小微粒以及絮状团聚物的数量有所增加。三种生物质比电阻普遍较低,两种煤灰都属于高比电阻飞灰,生物质与煤的混燃可以改善煤灰的比电阻,使得混燃灰成为适合电除尘器脱除的中比电阻飞灰。利用法拉第杯荷电量检测系统和静电低压撞击器(ELPI)测量混燃灰的总体荷质比及分级荷质比,并借助于成分分析、形貌分析、粒径分布及比电阻分析结果讨论其影响机理。研究结果表明,随着生物质掺入量在混烧燃料中的增加,混燃灰的成分组成发生变化,使得其介电常数变大,比电阻增大,表面吸附能力增强,从而使混燃灰的总体荷质比有一定的上升趋势。对混燃灰的分级荷质比测量结果表明,如果排除灰样粒径的影响,生物质的掺入使得混燃灰的荷电能力得以增强,但影响相对较小,而颗粒的粒径大小是影响混燃灰荷电能力的主要因素。
【学位单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：TQ536.4;TK6
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究概况
        1.2.1 生物质与煤混燃技术应用现状
        1.2.2 生物质与煤混燃研究现状
        1.2.3 煤灰的形成机理
        1.2.4 生物质灰的形成机理
    1.3 本文主要内容
        1.3.1 生物质与煤混燃灰的理化特性研究
        1.3.2 生物质与煤混燃灰的荷电性能研究
第2章 燃料选择及灰样的制备
    2.1 燃料的选择
    2.2 灰样制备
        2.2.1 混燃灰样制备
        2.2.2 纯生物质灰样制备
第3章 生物质与煤混燃灰的理化特性研究
    3.1 生物质与煤混燃灰的粒径分布研究
        3.1.1 实验方法
        3.1.2 实验结果及分析
            3.1.2.1 纯无烟煤灰粒径分布
            3.1.2.2 玉米秸秆/无烟煤（10%）混燃灰粒径分布
            3.1.2.3 玉米秸秆/无烟煤（15%）混燃灰粒径分布
            3.1.2.4 玉米秸秆/无烟煤（20%）混燃灰粒径分布
            3.1.2.5 纯玉米秸秆灰粒径分布
        3.1.3 小结
    3.2 生物质与煤混燃灰的黏附性实验研究
        3.2.1 实验方法
        3.2.2 实验结果及分析
        3.2.3 小结
    3.3 生物质与煤混燃灰的成分及形貌特征研究
        3.3.1 实验方法
        3.3.2 实验结果及分析
            3.3.2.1 成分分析
            3.3.2.2 形貌特征分析
        3.3.3 小节
    3.4 生物质与煤混燃灰的浸润性实验
        3.4.1 实验方法
        3.4.2 实验结果及分析
        3.4.3 小结
    3.5 生物质与煤混燃灰的比电阻研究
        3.5.1 实验方法
        3.5.2 实验结果及分析
        3.5.3 小结
第4章 生物质与煤混燃灰的荷电性能研究
    4.1 生物质与煤混燃灰的总体荷电特性研究
        4.1.1 实验系统及方法
            4.1.1.1 总体荷质比测量系统
            4.1.1.2 分级荷质比测量系统
    4.2 实验结果及分析
        4.2.1 比电阻对混燃灰荷质比的影响
        4.2.2 粒径对混燃灰荷质比的影响
        4.2.3 混燃比例对混燃灰荷质比的影响
        4.2.4 微观形貌对混燃灰荷质比的影响
    4.3 本章小论
第5章 结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢

【参考文献】

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本文编号：2869936