木质生物质理化特性下预测模型及燃烧产物研究
发布时间:2021-11-10 01:16
生物质被广泛认为是一种“CO2循环排放”的环境友好型可再生能源,其S,N含量较低,燃烧生物质还可在降低CO2排放的同时,减少常规化石燃料燃烧过程中硫氧化物和氮氧化物的排放。全世界每年农村生物质的产量约300亿吨,生物质能源占全世界能源消耗的14%,仅次于石油、煤炭及天然气。基于生物质是一种可再生的、相对环境友好的清洁能源,我国加大对生物质开发利用力度。本文选取湛江生物质电厂的木质生物质进行理化特性分析,探讨木质生物质工业分析指标、元素分析指标和热值之间的相关性,构建工业分析、元素分析及热值间的预测模型,并对预测模型进行验证与评价。结果表明,灰分与碳、氢、氧和氮等元素分析指标具有一定的相关性和低位热值与灰分、挥发分、水分和固定碳等工业分析指标具有一定的相关性,基于相关性理论基础构建相应的预测模型,对构建的模型通过均值误差和相对误差进行验证和评价。在理化特性研究基础上,通过TG-DTG-FTIR联用技术对燃烧产物进行分析。为了深入地理解生物质在燃烧过程中的燃烧产物的析出机理,以着火点、最大燃烧速率和燃尽温度等燃烧特性参数和燃烧特性指数和燃烧稳定特性指数等为理论基础研究,研究生物质在升温速率...
【文章来源】:华北电力大学河北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:76 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 生物质的理化特性分析
1.3 生物质的燃烧特性研究
1.3.1 生物质燃烧原理
1.3.2 生物质燃烧热解动力学试验方法
1.3.3 生物质生物质燃烧动力学模型进展
1.4 本文研究内容
1.5 本文技术路线图
第2章 木质生物质理化性质及燃烧特性理论研究
2.1 木质生物质理化性质分析理论概述
2.1.1 生物质工业分析指标
2.1.2 生物质元素分析指标
2.1.3 生物质的热值特性的分析
2.2 生物质理化性质间的相关性分析
2.2.1 灰分与元素分析指标间的线性相关分析
2.2.2 低位热值与工业分析指标的灰色关联度分析
2.3 回归预测模型的耦合及评价
2.3.1 灰分与元素间的主成分回归预测模型
2.3.2 低位热值与工业分析指标的BP神经网络回归预测模型
2.3.3 回归预测模型的验证与评价
2.4 生物质燃烧特性参数研究及动力学分析
2.4.1 生物质热解的燃烧特性参数
2.4.2 生物质的热解指数参数
2.4.3 生物质燃烧动力学理论研究
第3章 木质生物质理化性质的差异性结果与分析
3.1 木质生物质的灰分与元素分析指标间的结果与分析
3.1.1 灰分与元素分析指标的统计结果
3.1.2 灰分与元素分析指标的回归分析预测模型的设计
3.1.3 主成分回归分析预测模型的验证与评价
3.2 木质生物质低位热值与工业分析指标间的结果
3.2.1 低位热值与工业分析指标的统计结果
3.2.2 低位热值与工业分析指标的BP神经网络预测模型的设计
3.2.3 BP神经网络模型的验证与评价
3.3 本章小结
第4章 不同升温速率下木质生物质的燃烧特性研究
4.1 不同升温速率下的桉树燃料的燃烧特性结果与影响分析
4.1.1 不同升温速率对桉树燃料的挥发分析出特性的影响
4.1.2 不同升温速率对桉树燃料的燃烧特性参数的影响
4.2 基于不同动力学方法下的桉树燃料的燃烧动力学参数研究
4.2.1 C-R法求解燃烧动力学参数结果
4.2.2 F-C法求解燃烧动力学参数结果
4.2.3 F-W-O法求解燃烧动力学参数结果
4.2.4 C-R法、F-C法和F-W-O法分析结果比较
4.3 不同升温速率下桉树燃料的燃烧产物分析
4.3.1 基于不同温度下的燃烧产物FTIR谱图分析
4.3.2 基于不同时间下的燃烧产物FTIR谱图分析
4.4 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
在校攻读硕士期间参加的科研工作
致谢
【参考文献】:
期刊论文
[1]新型资源型城市产业结构调整研究——以锡林浩特市为例[J]. 李慧芩,齐晓明,庞树江,贾小红. 干旱区资源与环境. 2015(11)
[2]黑龙江省农作物生物质能发电潜力及环境价值研究[J]. 葛慧玲,焦扬,任永泰. 可再生能源. 2015(09)
[3]生物质气化技术锅炉供热的工业化应用特性[J]. 詹昊,苏德仁,潘贤齐,张家平,李新爱,汤广稳,周意. 新能源进展. 2015(04)
[4]O2/CO2气氛下市政污泥混煤燃烧及动力学特性[J]. 邵志伟,黄亚继,严玉朋,刘长奇. 环境工程学报. 2015(09)
[5]灰色关联度分析在地下水污染源强定量评价中的应用[J]. 李娟,杨洋,杨昱,吕宁磬,李鸣晓,席北斗,刘保森. 安全与环境学报. 2015(04)
[6]生物质热解半焦燃烧特性的实验研究[J]. 车德勇,李洪,杨亚龙,蒋文强,孙艳雪. 化工机械. 2015(04)
[7]生物质空气气化过程的有效能分析[J]. 诸林,陈虎,蒋鹏. 过程工程学报. 2015(04)
[8]碳质石煤与生物质混合焙烧过程的热分析研究[J]. 张硕,刘坤,刘广强,赵晶. 辽宁科技大学学报. 2015(03)
[9]毛竹热解特性及其动力学分析[J]. 郭银清,廖益强. 福建农林大学学报(自然科学版). 2015(03)
[10]粤西地区生物质热解特性及其动力学研究[J]. 田红,廖正祝. 太阳能学报. 2015(03)
博士论文
[1]基于物化结构特征的生物质与煤共气化特性研究[D]. 车德勇.华北电力大学 2013
[2]生物炭的理化性质及其在作物生产上的应用[D]. 张伟明.沈阳农业大学 2012
[3]伴生物质对三七总皂苷生物药剂学特性影响的研究[D]. 唐志书.南京中医药大学 2010
[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
[5]生物质(秸秆)成型燃料燃烧动力学特性及液压秸秆成型机改进设计研究[D]. 马孝琴.河南农业大学 2002
硕士论文
[1]基于主成分回归模型的工程项目成本预测[D]. 左苏.扬州大学 2014
[2]煤质检验数据分析及热值预测研究[D]. 孙洪亮.东北电力大学 2014
[3]生物质混煤燃烧特性的实验及动力学研究[D]. 鲁光武.华北电力大学 2014
[4]生物质秸秆热化工特性的NIRS分析方法与热值模型构建[D]. 程旭云.华中农业大学 2013
[5]猪粪成分分析与热值模型的构建[D]. 晏红梅.华中农业大学 2013
[6]中国生物质能的地区分布及开发利用评价[D]. 贺仁飞.兰州大学 2013
[7]生物质成型燃料燃烧的数值模拟[D]. 随晶侠.大连理工大学 2013
[8]广东典型生物质燃烧及烟气排放特性研究[D]. 徐艳.华南理工大学 2012
[9]黑龙江省大豆生产影响因素分析及预测研究[D]. 杨振华.东北农业大学 2012
[10]生物质发电过程分析与建模研究[D]. 徐锦丹.华北电力大学(北京) 2010
本文编号:3486282
【文章来源】:华北电力大学河北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:76 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 生物质的理化特性分析
1.3 生物质的燃烧特性研究
1.3.1 生物质燃烧原理
1.3.2 生物质燃烧热解动力学试验方法
1.3.3 生物质生物质燃烧动力学模型进展
1.4 本文研究内容
1.5 本文技术路线图
第2章 木质生物质理化性质及燃烧特性理论研究
2.1 木质生物质理化性质分析理论概述
2.1.1 生物质工业分析指标
2.1.2 生物质元素分析指标
2.1.3 生物质的热值特性的分析
2.2 生物质理化性质间的相关性分析
2.2.1 灰分与元素分析指标间的线性相关分析
2.2.2 低位热值与工业分析指标的灰色关联度分析
2.3 回归预测模型的耦合及评价
2.3.1 灰分与元素间的主成分回归预测模型
2.3.2 低位热值与工业分析指标的BP神经网络回归预测模型
2.3.3 回归预测模型的验证与评价
2.4 生物质燃烧特性参数研究及动力学分析
2.4.1 生物质热解的燃烧特性参数
2.4.2 生物质的热解指数参数
2.4.3 生物质燃烧动力学理论研究
第3章 木质生物质理化性质的差异性结果与分析
3.1 木质生物质的灰分与元素分析指标间的结果与分析
3.1.1 灰分与元素分析指标的统计结果
3.1.2 灰分与元素分析指标的回归分析预测模型的设计
3.1.3 主成分回归分析预测模型的验证与评价
3.2 木质生物质低位热值与工业分析指标间的结果
3.2.1 低位热值与工业分析指标的统计结果
3.2.2 低位热值与工业分析指标的BP神经网络预测模型的设计
3.2.3 BP神经网络模型的验证与评价
3.3 本章小结
第4章 不同升温速率下木质生物质的燃烧特性研究
4.1 不同升温速率下的桉树燃料的燃烧特性结果与影响分析
4.1.1 不同升温速率对桉树燃料的挥发分析出特性的影响
4.1.2 不同升温速率对桉树燃料的燃烧特性参数的影响
4.2 基于不同动力学方法下的桉树燃料的燃烧动力学参数研究
4.2.1 C-R法求解燃烧动力学参数结果
4.2.2 F-C法求解燃烧动力学参数结果
4.2.3 F-W-O法求解燃烧动力学参数结果
4.2.4 C-R法、F-C法和F-W-O法分析结果比较
4.3 不同升温速率下桉树燃料的燃烧产物分析
4.3.1 基于不同温度下的燃烧产物FTIR谱图分析
4.3.2 基于不同时间下的燃烧产物FTIR谱图分析
4.4 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
在校攻读硕士期间参加的科研工作
致谢
【参考文献】:
期刊论文
[1]新型资源型城市产业结构调整研究——以锡林浩特市为例[J]. 李慧芩,齐晓明,庞树江,贾小红. 干旱区资源与环境. 2015(11)
[2]黑龙江省农作物生物质能发电潜力及环境价值研究[J]. 葛慧玲,焦扬,任永泰. 可再生能源. 2015(09)
[3]生物质气化技术锅炉供热的工业化应用特性[J]. 詹昊,苏德仁,潘贤齐,张家平,李新爱,汤广稳,周意. 新能源进展. 2015(04)
[4]O2/CO2气氛下市政污泥混煤燃烧及动力学特性[J]. 邵志伟,黄亚继,严玉朋,刘长奇. 环境工程学报. 2015(09)
[5]灰色关联度分析在地下水污染源强定量评价中的应用[J]. 李娟,杨洋,杨昱,吕宁磬,李鸣晓,席北斗,刘保森. 安全与环境学报. 2015(04)
[6]生物质热解半焦燃烧特性的实验研究[J]. 车德勇,李洪,杨亚龙,蒋文强,孙艳雪. 化工机械. 2015(04)
[7]生物质空气气化过程的有效能分析[J]. 诸林,陈虎,蒋鹏. 过程工程学报. 2015(04)
[8]碳质石煤与生物质混合焙烧过程的热分析研究[J]. 张硕,刘坤,刘广强,赵晶. 辽宁科技大学学报. 2015(03)
[9]毛竹热解特性及其动力学分析[J]. 郭银清,廖益强. 福建农林大学学报(自然科学版). 2015(03)
[10]粤西地区生物质热解特性及其动力学研究[J]. 田红,廖正祝. 太阳能学报. 2015(03)
博士论文
[1]基于物化结构特征的生物质与煤共气化特性研究[D]. 车德勇.华北电力大学 2013
[2]生物炭的理化性质及其在作物生产上的应用[D]. 张伟明.沈阳农业大学 2012
[3]伴生物质对三七总皂苷生物药剂学特性影响的研究[D]. 唐志书.南京中医药大学 2010
[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
[5]生物质(秸秆)成型燃料燃烧动力学特性及液压秸秆成型机改进设计研究[D]. 马孝琴.河南农业大学 2002
硕士论文
[1]基于主成分回归模型的工程项目成本预测[D]. 左苏.扬州大学 2014
[2]煤质检验数据分析及热值预测研究[D]. 孙洪亮.东北电力大学 2014
[3]生物质混煤燃烧特性的实验及动力学研究[D]. 鲁光武.华北电力大学 2014
[4]生物质秸秆热化工特性的NIRS分析方法与热值模型构建[D]. 程旭云.华中农业大学 2013
[5]猪粪成分分析与热值模型的构建[D]. 晏红梅.华中农业大学 2013
[6]中国生物质能的地区分布及开发利用评价[D]. 贺仁飞.兰州大学 2013
[7]生物质成型燃料燃烧的数值模拟[D]. 随晶侠.大连理工大学 2013
[8]广东典型生物质燃烧及烟气排放特性研究[D]. 徐艳.华南理工大学 2012
[9]黑龙江省大豆生产影响因素分析及预测研究[D]. 杨振华.东北农业大学 2012
[10]生物质发电过程分析与建模研究[D]. 徐锦丹.华北电力大学(北京) 2010
本文编号:3486282
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