生物质固体成型燃料热值测定方法的研究

发布时间：2021-12-24 05:27

　　21世纪以来,化石燃料的枯竭、环境污染和全球变暖使得我们必须大幅增加对可再生能源的使用。目前,中国正在逐步减少煤炭用量以改善环境质量,生物质固体成型燃料是中国市场上使用最广泛的生物燃料之一。但是对它品质研究的缺乏,现有的生物质固体成型燃料质量评价体系操作过程复杂、耗时长,需要非常昂贵的设备和训练有素的分析人员,缺乏高效的检测方法,严重制约了我国生物质成型燃料产业的发展。因此有必要针对固体生物质燃料特性的测试方法展开研究,建立相关标准,为生物质固体成型燃料的利用奠定基础。本研究以秸秆类生物质固体成型燃料为研究对象,通过35组秸秆类生物质固体成型燃料的测试数据,分析了工业分析的水分、灰分、挥发分和固定碳含量指标与低位热值、高位热值和碳元素含量的定性关系和皮尔逊相关性的大小,并基于目前已知的燃料物化特性间的相关性,以工业分析四项指标（即水分、灰分、挥发分以及固定碳）为自变量,利用35组实验数据作为训练集推导出关系出关于高位热值、低位热值以及碳元素含量的三组数学关联式,最后利用7组实验数据作为测试集进行模型的检测。最后在模型的基础上建立了适用于我国的生物质固体燃料的大规模应用提供所必要的检测设... 

【文章来源】：广东工业大学广东省

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

5组生物质固体燃料样品的特性图（工业分析成分、低位热值、高位热值和空气干燥基碳含量）

广东工业大学硕士学位论文10关系曲线，从曲线可以看出，生物质固体燃料的低位和高位热值与挥发分的含量呈正比的关系，虽然随着挥发分的增加，低位和高位热值在小的范围内出现波动（可能与仪器的稳定性和样品的成分组成有关），但总体呈上升的趋势。说明生物质固体燃料的挥发分含量密切影响其热值大小，通常挥发分含量越高，热值越高。因此在设计单一或者混合生物质固体成型燃料的配比时，可以选择挥发分含量较高的生物质来提高燃料的发热量。图2-2生物质固体成型燃料样品热值与挥发分的关系曲线Fig.2-2Relationcurvebetweencalorificvalueandvolatilecontentofbiomasssolidfuelsamples2.3.3生物质固体成型燃料空气干燥基碳含量与挥发分的定性关系空气干燥基碳含量是指以与空气湿度达到平衡状态的生物质固体燃料为基准测得的碳元素含量，生物质燃料中可燃成分主要是碳氢化合物，分析生物质固体燃料空气干燥基碳含量的影响因素对生物质燃料使用价值的评价具有很好的参考意义。图2-3是生物质固体燃料空气干燥基碳含量与挥发分的关系曲线，从图中可以看出，空气干燥基碳含量随着挥发分含量的增加，总体呈上升趋势。说明生物质固体燃料的空气干燥基碳含量与挥发分成正比关系。图中在挥发分为72%附近有三个点的空气干燥基碳含量突然降低，对应编号为33、34和35的样品。这三个样品空气干燥基碳含量的降低可能是因为其灰分含量较高这个特性指标的影响。因此在设计单一或者混合生物质固体成型燃料的配比时，可以选择挥发分含量较高、灰分含量较低的生物质固体燃料来提高空气干燥基碳含量。

第二章生物质固体成型燃料理化性质间的定姓关系11图2-3生物质固体燃料空气干燥基碳含量与挥发分的关系曲线Fig.2-3Relationcurvebetweenairdrybasiccarboncontentandvolatilecontentofbiomasssolidfuel2.3.4生物质固体成型燃料热值与灰分的定性关系灰分是生物质燃料中的不可燃成分，相对而言，灰分含量越高，可燃成分越少，热值越低，灰分含量的测定对于鉴定生物质固体燃料的质量以及确定其使用价值具有重要意义。图2-4生物质固体燃料样品的热值与灰分的关系曲线，从图中可以看出，虽然由于实验中部分灰分含量重复，且大部分灰分含量较低，但很明显，生物质固体燃料样品的热值与灰分含量呈负相关关系，即灰分含量越低，热值下降的幅度越明显。因此在选择发电或者供热用途的生物质固体燃料时，选择灰分含量较低的组分有利于生产需要。图2-4生物质固体燃料样品的热值与灰分的关系曲线


本文编号：3549901