燃煤电站生物质掺烧基础理论与经济性分析

发布时间：2020-08-07 22:29

【摘要】：化石燃料面临匮乏，能源环境危机日趋严重。生物质成型燃料不仅具有低硫低氮、CO2零排放，分布广泛、储量丰富等特点，也克服了未成形生物质体积大、水分高、运输储存不方便的缺点，使其在近年来备受关注。生物质成型燃料与煤混燃是利用冷压成型的生物质颗粒经破碎后于煤粉一同在锅炉内燃烧的技术。本文选取我国最普遍的生物质成型颗粒：稻草、谷壳和木屑以及常见煤种（无烟煤、烟煤、褐煤）为研究对象，研究成型燃料的破碎特性、混合燃烧特性、灰熔融特性以及混燃经济性。 首先在MJ-2型洛杉矶磨耗机上对谷壳、稻草、木屑成型颗粒进行破碎特性试验，研究其破碎过程中的粒径分布、物理特性变化和化学特性变化。试验发现，在球磨机上破碎相同时间，谷壳粒径变化最大，而稻草最小。破碎过程中工业分析结果呈现粒度偏析，颗粒粒径越小，挥发分含量越高，灰分和水分含量越低。研究表明，哈氏可磨性指数（HGI）不适合描述生物质成型燃料的可磨性，且钢球磨不适合破碎生物质成型颗粒。 其次在综合热分析仪上，开展了谷壳、木屑成型颗粒在不同掺混比例，不同粒径，不同掺混煤种条件下的燃烧特性及灰成分特性。随后利用模糊数学评价方法对掺烧的着火特性、综合燃烧特性、结渣特性进行评价。研究发现随着生物质掺混比例的增大，混合物的着火特性和综合燃烧特性增强，木屑与褐煤的掺混组合燃烧时只有一个失重峰，与单煤燃烧最相似。谷壳与三种不同煤掺混燃烧的模糊评价结果显示：谷壳与烟煤组合最适合掺烧。木屑与三种不同煤掺混燃烧的模糊评价结果显示：木屑与烟煤组合最适合掺烧。 最后在前文实验的基础上，选取谷壳和烟煤作为掺烧对象，对300MW燃煤电站混燃生物质进行经济性评价，结果发现：混生物质成型燃料的发电成本比为掺混前高约0.067元/kwh，发电成本对谷壳的运输距离和煤的价格较敏感。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TK6

【参考文献】

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本文编号：2784611