生物质涡旋燃烧飞灰颗粒特性研究
发布时间：2021-02-09 10:42
悬浮燃烧是木质粉状生物质燃料燃烧常用的形式,具有燃烧强度大、可控性强的特点。涡旋燃烧作为悬浮燃烧的一个新方向,其燃烧组织中颗粒的旋转流动能有效利用炉膛高度,以较紧凑的结构实现高效燃烧。通过对生物质燃烧灰颗粒特性的文献调研发现,目前对固定床和流化床燃烧模式下的成灰机理已有较全面的认识。本文针对涡旋燃烧这一较新的燃烧组织模式,分析飞灰颗粒的粒径分布特征、形貌化学特性等,探究生物质涡旋燃烧组织模式下的灰颗粒特性。首先通过在涡旋燃烧试验台进行多种生物质的燃烧实验,包括新木屑、稻草、麦秆、玉米杆和废木屑,分析不同生物质的亚微米颗粒物排放和飞灰颗粒物的形貌化学特性。实验表明生物质涡旋燃烧生成的亚微米颗粒（PM1）占飞灰颗粒的主体,形貌上以结晶状聚团颗粒为主,主要化合物组分为KCl、K2SO4或NaCl。而相比草本燃料,木质燃料生成的亚微米颗粒和总飞灰颗粒的浓度更低,燃料特性的影响表现得最为显著。飞灰颗粒质量粒径分布呈双峰分布,木质燃料PM1排放浓度为200-400mg/Nm3,而草本燃料PM1浓度为400-1200mg/Nm3,但木质燃料亚微米颗粒占总飞灰颗粒的质量比却更高。更高的燃烧温度和一二次...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
目次
1 绪论
1.1 引言
1.2 生物质能
1.3 生物质燃烧技术
1.3.1 层燃技术
1.3.2 流化床燃烧技术
1.3.3 悬浮燃烧技术
1.4 生物质燃烧污染物排放
1.4.1 完全燃烧生成的污染物
1.4.2 不完全燃烧生成的污染物
1.5 生物质燃烧成灰过程和机理
1.6 本文选题背景和主要内容
1.6.1 选题背景
1.6.2 本文主要内容
2 生物质燃烧灰颗粒特性研究综述
2.1 燃烧气溶胶颗粒简介
2.2 颗粒生长机理
2.3 颗粒物形成和转化机理
2.3.1 炭黑颗粒
2.3.2 有机颗粒体
2.3.3 微米颗粒
2.3.4 超微米颗粒
2.4 生物质燃料中碱金属的释放
2.5 不同燃烧模式下成灰特性
2.5.1 固定床燃烧成灰特性
2.5.2 流化床燃烧成灰特性
2.6 灰颗粒沉积和腐蚀
2.7 本章小结
3 生物质涡旋燃烧试验
3.1 试验系统概述
3.2 测试方法
3.3 生物质燃料特性分析
3.4 纯生物质燃烧实验
3.4.1 新木屑燃烧实验
3.4.2 稻草燃烧实验
3.4.3 麦秆和玉米杆燃烧实验
3.4.4 废木屑燃烧实验
2实验"> 3.5 添加SO2实验
3.6 废木屑混煤实验
3.7 本章小结
4 涡旋燃烧飞灰颗粒特性分析
4.1 引言
4.2 颗粒粒径分布（PSD）
4.3 颗粒物形貌辨识特性
1）"> 4.3.1 亚微米颗粒（PM1）
1-2.5)"> 4.3.2 微细颗粒(PM1-2.5)
2.5-10)"> 4.3.3 大颗粒(PM2.5-10)
>10)"> 4.3.4 粗灰颗粒(PM>10)
4.4 颗粒特性影响分析
4.4.1 燃烧温度
4.4.2 一二次风配比
4.4.3 燃烧过量空气系数
4.4.4 烟气S/Cl摩尔比
4.5 化学热力学平衡模拟
4.5.1 热力学平衡计算简介
4.5.2 热力学平衡计算结果分析
4.6 飞灰颗粒形成探讨
4.7 本章小结
5 全文总结与工作展望
5.1 主要研究总结
5.2 本文主要创新点
5.3 未来工作展望
参考文献
作者筒介
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物质热解氯的析出机制研究[J]. 吴鹏,余春江,柏继松,李廉明,黄芳. 中国电机工程学报. 2013(11)
[2]混煤燃烧对颗粒物生成特性的影响[J]. 周科,徐明厚,于敦喜,温昶,占中华,姚洪. 科学通报. 2010(25)
[3]烟气中钾含量对锯屑燃烧过程积灰的影响[J]. 徐晓光,李水清,熊刚,李庚达,宋蔷,姚强. 中国电机工程学报. 2009(23)
[4]循环流化床秸秆燃烧中的碱金属迁徙转化研究[J]. 秦建光,余春江,李双江,马孝琴,王勤辉,方梦祥,骆仲泱. 太阳能学报. 2009(05)
[5]煤燃烧中无机矿物向颗粒物的转化规律[J]. 于敦喜,徐明厚,姚洪,刘小伟,周科. 工程热物理学报. 2008(03)
[6]不同工况和粒径下飞灰孔隙结构的实验研究[J]. 徐飞,骆仲泱,王鹏,侯全辉,高翔,余春江,岑可法. 动力工程. 2007(04)
博士论文
[1]中国大气气溶胶中生物质燃烧的源追踪及灰霾的形成机制[D]. 邓丛蕊.复旦大学 2011
[2]大气细颗粒物有机质组成的变化规律及其在源解析中的应用[D]. 顾泽平.上海大学 2010
[3]生物质与煤混烧过程中细微颗粒排放特性研究[D]. 王泉斌.华中科技大学 2009
[4]秸秆类生物质流态化燃烧特性研究[D]. 秦建光.浙江大学 2009
硕士论文
[1]秸秆燃烧过程中受热面沉积腐蚀问题研究[D]. 黄芳.浙江大学 2013
[2]混煤燃烧过程中颗粒物排放特性的试验研究[D]. 肖键.浙江大学 2006
[3]生物质与煤混烧中PM10及其痕量元素分布的研究[D]. 夏永俊.华中科技大学 2006
[4]煤燃烧超细颗粒物生成与控制的实验研究[D]. 王春梅.华中科技大学 2004
[5]煤燃烧超细颗粒物及其重金属生成与分布特征研究[D]. 范海燕.浙江大学 2004
本文编号：3025510
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
目次
1 绪论
1.1 引言
1.2 生物质能
1.3 生物质燃烧技术
1.3.1 层燃技术
1.3.2 流化床燃烧技术
1.3.3 悬浮燃烧技术
1.4 生物质燃烧污染物排放
1.4.1 完全燃烧生成的污染物
1.4.2 不完全燃烧生成的污染物
1.5 生物质燃烧成灰过程和机理
1.6 本文选题背景和主要内容
1.6.1 选题背景
1.6.2 本文主要内容
2 生物质燃烧灰颗粒特性研究综述
2.1 燃烧气溶胶颗粒简介
2.2 颗粒生长机理
2.3 颗粒物形成和转化机理
2.3.1 炭黑颗粒
2.3.2 有机颗粒体
2.3.3 微米颗粒
2.3.4 超微米颗粒
2.4 生物质燃料中碱金属的释放
2.5 不同燃烧模式下成灰特性
2.5.1 固定床燃烧成灰特性
2.5.2 流化床燃烧成灰特性
2.6 灰颗粒沉积和腐蚀
2.7 本章小结
3 生物质涡旋燃烧试验
3.1 试验系统概述
3.2 测试方法
3.3 生物质燃料特性分析
3.4 纯生物质燃烧实验
3.4.1 新木屑燃烧实验
3.4.2 稻草燃烧实验
3.4.3 麦秆和玉米杆燃烧实验
3.4.4 废木屑燃烧实验
2实验"> 3.5 添加SO2实验
3.6 废木屑混煤实验
3.7 本章小结
4 涡旋燃烧飞灰颗粒特性分析
4.1 引言
4.2 颗粒粒径分布（PSD）
4.3 颗粒物形貌辨识特性
1）"> 4.3.1 亚微米颗粒（PM1）
1-2.5)"> 4.3.2 微细颗粒(PM1-2.5)
2.5-10)"> 4.3.3 大颗粒(PM2.5-10)
>10)"> 4.3.4 粗灰颗粒(PM>10)
4.4 颗粒特性影响分析
4.4.1 燃烧温度
4.4.2 一二次风配比
4.4.3 燃烧过量空气系数
4.4.4 烟气S/Cl摩尔比
4.5 化学热力学平衡模拟
4.5.1 热力学平衡计算简介
4.5.2 热力学平衡计算结果分析
4.6 飞灰颗粒形成探讨
4.7 本章小结
5 全文总结与工作展望
5.1 主要研究总结
5.2 本文主要创新点
5.3 未来工作展望
参考文献
作者筒介
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物质热解氯的析出机制研究[J]. 吴鹏,余春江,柏继松,李廉明,黄芳. 中国电机工程学报. 2013(11)
[2]混煤燃烧对颗粒物生成特性的影响[J]. 周科,徐明厚,于敦喜,温昶,占中华,姚洪. 科学通报. 2010(25)
[3]烟气中钾含量对锯屑燃烧过程积灰的影响[J]. 徐晓光,李水清,熊刚,李庚达,宋蔷,姚强. 中国电机工程学报. 2009(23)
[4]循环流化床秸秆燃烧中的碱金属迁徙转化研究[J]. 秦建光,余春江,李双江,马孝琴,王勤辉,方梦祥,骆仲泱. 太阳能学报. 2009(05)
[5]煤燃烧中无机矿物向颗粒物的转化规律[J]. 于敦喜,徐明厚,姚洪,刘小伟,周科. 工程热物理学报. 2008(03)
[6]不同工况和粒径下飞灰孔隙结构的实验研究[J]. 徐飞,骆仲泱,王鹏,侯全辉,高翔,余春江,岑可法. 动力工程. 2007(04)
博士论文
[1]中国大气气溶胶中生物质燃烧的源追踪及灰霾的形成机制[D]. 邓丛蕊.复旦大学 2011
[2]大气细颗粒物有机质组成的变化规律及其在源解析中的应用[D]. 顾泽平.上海大学 2010
[3]生物质与煤混烧过程中细微颗粒排放特性研究[D]. 王泉斌.华中科技大学 2009
[4]秸秆类生物质流态化燃烧特性研究[D]. 秦建光.浙江大学 2009
硕士论文
[1]秸秆燃烧过程中受热面沉积腐蚀问题研究[D]. 黄芳.浙江大学 2013
[2]混煤燃烧过程中颗粒物排放特性的试验研究[D]. 肖键.浙江大学 2006
[3]生物质与煤混烧中PM10及其痕量元素分布的研究[D]. 夏永俊.华中科技大学 2006
[4]煤燃烧超细颗粒物生成与控制的实验研究[D]. 王春梅.华中科技大学 2004
[5]煤燃烧超细颗粒物及其重金属生成与分布特征研究[D]. 范海燕.浙江大学 2004
本文编号：3025510
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