生物质秸秆的燃烧特性仪器实验与NOx生成特性数值模拟

发布时间：2020-07-23 13:54

【摘要】： 世界面临着能源供应紧张和生态环境恶化的双重压力,生物质能作为一种可再生的清洁能源,逐渐受到重视,而且发挥着越来越重要的作用。农作物秸秆是我国农村常见的农业废弃物,具有分布广、资源量大等特点。开展秸杆的燃烧研究,为秸秆直燃发电技术奠定基础,对于改善我国的能源结构、保障能源安全、降低环境污染具有十分重要的意义。 本文首先进行了不同秸秆燃料的粉末燃烧实验,采用着火温度、火焰稳定性指数及燃烧特性指数来判定燃料的燃烧性能;分析升温速率、自身化学组分对燃料燃烧失重过程的影响;通过热分析数学方法求解了秸秆燃料燃烧动力学特性。 接着进行了秸秆碎段的燃烧实验,研究了粒径、表面构成对油菜秸秆碎段燃烧过程的影响,以及水稻秸秆不同部位的燃烧特性。结果表明,油菜秸秆碎段随着碎段粒径、自然表面的增大,燃烧性能降低;水稻秸秆不同部位碎段的燃烧性能相差较大。 最后利用Aspen Plus软件平台建立了生物质燃烧模型,对燃烧中NOx的生成进行了模拟计算,计算结果与已有文献的实验结果较好地相符。在此基础上,研究了燃烧温度和过量空气系数对生物质燃烧NOx生成的影响规律。结果表明,生物质燃烧过程中NOx的生成量随温度和过量空气系数的增长而快速增长;应用Aspen Plus模拟生物质燃烧具有一定的可行性,而且其模型设置较为灵活,能够对多种生物质的燃烧进行热力学分析,可为生物质清洁燃烧技术提供有益参考。
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TK6
【图文】：

(1)Nox的排放曹国良等人lsl]根据2000年各省市生物质的消耗资料，结合排放因子，计算给出了中国大陆生物质燃烧NOx排放的分布图(图2一1)，其研究得到结论:生物质燃烧排放的污染物在地区间的分布极不均衡，排放量较大的包括华东、中南地区的各省市;各种生物质燃烧对各污染物的排放量的贡献差异很大，其中秸秆和薪柴是最主要来源;单位面积生物质燃烧排放污染物的量较高的地区由东北至“了气\少‘\图2· 12000年生物质燃烧排放的NOx网格分布(02“ x0.2“，单位:叮网格)中南围绕中国的主要农业产地呈带状分布。据田贺忠等人l3z】的研究，1998年中国生物质燃烧排放的Nox约占全国总能源(包括商品能源和非商品能源)消费排放Nox总量的4.0%，而秸秆是生物质燃料Nox排放的最主要来源，占到70%

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本文编号：2767410