生物质燃烧过程中Cl以及碱金属K、Na的迁徙特性

发布时间：2020-08-03 08:49

【摘要】：随着煤炭、石油等化石燃料的日益减少,以及化石燃料在燃烧中排放大量有害气体,对环境的污染日益严重,生物质能源作为一种低碳、环保的新型燃料得到越来越多的社会关注。中国是一个农业大国,每年都有数量巨大的生物质能源产生,如果不能有效利用,则会产生大量的农业垃圾,不仅对环境造成污染,更是一种能源浪费。因此,对生物质能源的研究、利用对于缓解目前我国的能源紧张、供电不足、缓解环境压力等具有重大意义。将生物质燃料经过加工作为锅炉燃料直接燃烧是最为经济有效、简单易行的途径。然而生物质燃料由于其本身的特性,高Cl、高碱金属等特点在燃烧过程中经常引发腐蚀、床料聚团、结渣、积灰等问题。这些问题成为生物质能源大规模能源化利用的主要障碍。为了深入研究生物质燃烧过程中Cl以及碱金属K、Na的迁徙规律,本文选用常见的几种生物质燃料—麦秆、稻秆、棉花秆、玉米秆、油菜秆为原料,在500℃~900℃之间燃烧,通过XRF、XRD等方法,研究各温度条件下,生物质灰中Cl、K、Na等元素的含量变化趋势,以及各温度条件下生物质灰中Cl、K、Na等元素的化合物存在形式,进一步分析在不同温度段,Cl、K、Na等元素从灰中气态析出的化合物形态。同时本实验还研究了添加剂以及燃烧时间等因素对于Cl、K、Na等元素析出规律的影响,为生物质直燃发电提供理论依据。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TK6
【图文】：

马弗炉,灰分仪,实验装置

第 2 章实验装置及主要测试手段2章实验装置及主要测试手介沙友欣实业有限公司按国家标准 GB/T212-2图 2-1 所示，该灰分仪可以自动读温、控温弗炉，技术参数为：测温范围为 0 到 100度为<5℃。用马弗炉来实现 500℃到 900℃、油菜秆灰样的获取。

本章以常见生物质材料麦秆、稻秆、玉米秆、棉花秆、油菜秆等为研象，在马弗炉中燃烧，在 500℃下恒温燃烧两小时，将灰样等分为 5 份其中 4 份分别在 600℃、700℃、800℃以及 900℃恒温燃烧两小时，燃间进行一次翻动，使燃烧更充分。燃烧结束后，取各温度下燃烧灰样进RF 测定，研究在不同温度燃烧条件下，灰中 Cl 元素以及碱金属 K、Na 的含量变化规律。.1 XRF 分析结果将试验中各种温度下烧制的灰样进行 XRF 分析，检测灰中的 Cl、K Na 元素的含量。.1.1 麦秆灰 XRF 结果及分析将磨碎的麦秆在马弗炉中燃烧，在 500℃下燃烧两小时，将灰样等分份，将其中 4 份分别在 600℃、700℃、800℃以及 900℃恒温加热两，取各温度下燃烧灰样，如图 3-1 所示。

图 3-5 500℃~900℃稻秆灰样通过图片可以看出，稻秆燃烧良好，直到 800℃才出现烧结现象。将各种燃烧温度的灰样品进行 XRF 分析，得出在不同温度下相应的元素含量，由于 XRF 结果中有 C 元素含量，为了便于对比将数据进行处理，去除数据中的含碳量，将 Cl、K 以及 Na 元素的含量绘制曲线，如图 3-6~3-8 所示。400 500 600 700 800 900 1000910111213141516含量(%)K温度(℃)400 500 600 700 800 900 100001234567L含量(%)C温度(℃)

【参考文献】