基于两阶段的生物质/褐煤共燃及其灰熔融特性研究
发布时间：2021-02-13 21:38
本文应用热分析技术对桉树皮、玉米秸秆及其混煤样品在空气气氛下的燃烧动力学特性进行实验研究,得到了生物质种类、混合比例和升温速率对燃烧特征、污染物排放和燃烧动力学特性的影响。揭示生物质种类、混合比例和升温速率对灰熔融特性的影响,并确定灰熔融的动力学特性。基于生物质/褐煤燃烧的TG/DTG曲线并进行理论分析发现：生物质燃烧性能强于褐煤。随着生物质混合比例的增大,各样品综合燃烧特性指数逐渐增大。当桉树皮混合比例超过20%时,混煤样品的挥发分释放性能、综合燃烧性能得到显著提升。随着升温速率的提高：混烧样品的挥发分初析指数增大（60%桉树皮/40%褐煤除外）；各样品的着火指数和综合燃烧特性指数增大。混合比例和升温速率对桉树皮/褐煤的挥发分初析指数和综合燃烧特性指数有显著性影响,且挥发分初析指数主要受混合比例的影响,而综合燃烧特性指数主要受升温速率的影响。通过分析质谱曲线,随着混合比例的增加,桉树皮混煤样品的CO2和NO2排放强度先减小后增大,40%桉树皮/60%褐煤排放效果最佳。H20的排放强度远超过其他气体,SO2排放强度与样品含硫量有关。随着升温速率的提高,H20和S02排放强度明显增大；桉...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
1工业分析确定示意图
试验利用加热的石英毛细管使同步热分析仪与质谱仪相连，在保护仪器的基础上尽可能有效的防止气体冷凝，试验装置如图2.2所示。热分析系统（大气压）和质谱（p<10-6mbar)之间的压力差使得分解产物从同步热分析仪进入质谱仪，约占总产物量的1-5%。经过质谱仪的电子碰撞离子源，其中分子被高能电子束轰击形成正电荷分子离子，部分引起分子分裂，最后形成不同正电荷例子。质谱仪根据质荷比m/e将碎片进行分离后传送至SEM检测器中记录。-tin图2.2热重-质谱联用装置Fig.2.2 Thermogravimetric- Mass spectrometry.2.2.3灰样差热分析利用2.2.2小节中同步热分析仪将灰样从室温加热到145(rC,研究整个溶融过程灰样的质量变化及吸放热情况。通过灰溶融过程DSC数据可以计算出灰溶融过程的动力学参数。11
灰溶点测定炉釆用清华大学热能工程系的博天牌微机灰培融性测定仪，仪器型号为BYTHR-9F，如图2.3所示。该测定炉自带CCD摄像功能，可以每秒拍摄一张炉内灰锥形态变化的图像，最高加热温度可达1600 °C。本试验CCD图像从75(rC开始储存，因为在此温度之前灰样不发生溶融反应，存储大量图像没有意义。■ ::i、、 ，餅 ■""■'■'""""J集缺‘1?,歌孰二….\\ 、、今、、，n I.? ?' ； M图2.3微机灰溶融性测定仪Fig.2.3 ash melting property.12
【参考文献】：
期刊论文
[1]草本类生物质与烟煤混烧特性及其影响因素分析[J]. 刘翔,陈梅倩,余冬,卢太金. 农业工程学报. 2012(21)
[2]氧和水蒸气浓度及升温速率对生物质燃烧的影响[J]. 方向,贾力,谭泽涛,王忠民. 北京交通大学学报. 2012(01)
[3]生物质混煤再燃脱硝特性实验研究[J]. 甄天雷,高攀,路春美. 锅炉技术. 2011(04)
[4]褐煤资源综合利用工艺流程的探讨[J]. 侯英,张文军,吕政超,孔令涛,贾玉国. 神华科技. 2011(01)
[5]煤与生物质混燃过程中SO2释放规律研究[J]. 徐金苗,吕子安,李定凯. 热力发电. 2010(10)
[6]生物质与煤混燃的燃烧特性实验研究[J]. 王玉召,李江鹏. 锅炉技术. 2010(05)
[7]基于矿物质定量热分析的灰熔融反应动力学[J]. 赵永椿,张军营,田冲,郑楚光. 工程热物理学报. 2010(03)
[8]Emissions of SO2, NO and N2O in a circulating fluidized bed combustor during co-firing coal and biomass[J]. XIE Jian-jun, YANG Xue-min, ZHANG Lei, DING Tong-li, SONG Wen-li, LIN Wei-gang Institute of Process Engineering, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100080, China. Graduate School of the Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039, China. Journal of Environmental Sciences. 2007(01)
[9]国外生物质能开发利用政策[J]. 张希良,岳立,柴麒敏,张成龙. 农业工程学报. 2006(S1)
[10]中国生物质能源与生物质利用现状与展望[J]. 孙永明,袁振宏,孙振钧. 可再生能源. 2006(02)
博士论文
[1]城市垃圾焚烧飞灰熔融过程的机理研究[D]. 李润东.浙江大学 2002
硕士论文
[1]生物质与煤混合燃烧特性的研究[D]. 马爱玲.河南理工大学 2010
[2]生物组分对生物质与煤混燃特性及污染排放特性的影响[D]. 黄莹.沈阳航空工业学院 2010
[3]生物质混煤燃烧及污染物排放特性研究[D]. 张海清.山东大学 2007
[4]煤热解动力学及其挥发分析出规律的研究[D]. 降文萍.太原理工大学 2004
本文编号：3032609
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
1工业分析确定示意图
试验利用加热的石英毛细管使同步热分析仪与质谱仪相连，在保护仪器的基础上尽可能有效的防止气体冷凝，试验装置如图2.2所示。热分析系统（大气压）和质谱（p<10-6mbar)之间的压力差使得分解产物从同步热分析仪进入质谱仪，约占总产物量的1-5%。经过质谱仪的电子碰撞离子源，其中分子被高能电子束轰击形成正电荷分子离子，部分引起分子分裂，最后形成不同正电荷例子。质谱仪根据质荷比m/e将碎片进行分离后传送至SEM检测器中记录。-tin图2.2热重-质谱联用装置Fig.2.2 Thermogravimetric- Mass spectrometry.2.2.3灰样差热分析利用2.2.2小节中同步热分析仪将灰样从室温加热到145(rC,研究整个溶融过程灰样的质量变化及吸放热情况。通过灰溶融过程DSC数据可以计算出灰溶融过程的动力学参数。11
灰溶点测定炉釆用清华大学热能工程系的博天牌微机灰培融性测定仪，仪器型号为BYTHR-9F，如图2.3所示。该测定炉自带CCD摄像功能，可以每秒拍摄一张炉内灰锥形态变化的图像，最高加热温度可达1600 °C。本试验CCD图像从75(rC开始储存，因为在此温度之前灰样不发生溶融反应，存储大量图像没有意义。■ ::i、、 ，餅 ■""■'■'""""J集缺‘1?,歌孰二….\\ 、、今、、，n I.? ?' ； M图2.3微机灰溶融性测定仪Fig.2.3 ash melting property.12
【参考文献】：
期刊论文
[1]草本类生物质与烟煤混烧特性及其影响因素分析[J]. 刘翔,陈梅倩,余冬,卢太金. 农业工程学报. 2012(21)
[2]氧和水蒸气浓度及升温速率对生物质燃烧的影响[J]. 方向,贾力,谭泽涛,王忠民. 北京交通大学学报. 2012(01)
[3]生物质混煤再燃脱硝特性实验研究[J]. 甄天雷,高攀,路春美. 锅炉技术. 2011(04)
[4]褐煤资源综合利用工艺流程的探讨[J]. 侯英,张文军,吕政超,孔令涛,贾玉国. 神华科技. 2011(01)
[5]煤与生物质混燃过程中SO2释放规律研究[J]. 徐金苗,吕子安,李定凯. 热力发电. 2010(10)
[6]生物质与煤混燃的燃烧特性实验研究[J]. 王玉召,李江鹏. 锅炉技术. 2010(05)
[7]基于矿物质定量热分析的灰熔融反应动力学[J]. 赵永椿,张军营,田冲,郑楚光. 工程热物理学报. 2010(03)
[8]Emissions of SO2, NO and N2O in a circulating fluidized bed combustor during co-firing coal and biomass[J]. XIE Jian-jun, YANG Xue-min, ZHANG Lei, DING Tong-li, SONG Wen-li, LIN Wei-gang Institute of Process Engineering, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100080, China. Graduate School of the Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039, China. Journal of Environmental Sciences. 2007(01)
[9]国外生物质能开发利用政策[J]. 张希良,岳立,柴麒敏,张成龙. 农业工程学报. 2006(S1)
[10]中国生物质能源与生物质利用现状与展望[J]. 孙永明,袁振宏,孙振钧. 可再生能源. 2006(02)
博士论文
[1]城市垃圾焚烧飞灰熔融过程的机理研究[D]. 李润东.浙江大学 2002
硕士论文
[1]生物质与煤混合燃烧特性的研究[D]. 马爱玲.河南理工大学 2010
[2]生物组分对生物质与煤混燃特性及污染排放特性的影响[D]. 黄莹.沈阳航空工业学院 2010
[3]生物质混煤燃烧及污染物排放特性研究[D]. 张海清.山东大学 2007
[4]煤热解动力学及其挥发分析出规律的研究[D]. 降文萍.太原理工大学 2004
本文编号：3032609
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