高挥发分含碳燃料的热解气化研究
发布时间：2022-02-21 07:43
众所周知,煤炭的传统燃烧方式由于能耗高、效率低、污染大,己远远不能满足当代社会发展的需要。为了实现国民经济的快速可持续发展,必须要改变传统的燃烧方式,寻找新型高效的替代能源,减少直接燃煤对环境造成的污染。高挥发分含碳燃料由于气化效率高、污染物排放少等优点正日渐引起人们的重视。高挥发分含碳燃料主要有三大类:低阶煤、生物质和垃圾衍生燃料（RDF）。本文采用理论计算与实验分析相结合的方法,主要针对垃圾衍生燃料进行了一系列热解气化处理研究。同时,对低阶煤和生物质类燃料的气化过程亦进行了部分的探究。首先,对低阶煤和垃圾衍生燃料的气化过程进行了理论平衡计算,分析了空气煤比、蒸汽煤比以及RDF灰含量等因素对其气化过程主要技术指标的影响。同时采用热重红外联用的方法对RDF进行了热解实验研究,对比分析了在不同升温速率下热解过程中的TG曲线、DTG曲线、FT-IR能量分布曲线和气体析出的红外光谱3D图等,探究了RDF在氮气氛围下的热解特性并选用Coats-Redfern积分法对其热解动力学参数进行了计算与分析。结果表明:RDF组分复杂,其热解发生在较宽的温度范围内,热解失重从加热开始发生,且呈现阶段性变化...
【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】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 选题简介
1.3 国内外研究现状
1.3.1 低阶煤气化技术
1.3.2 垃圾衍生燃料（RDF）热解气化技术
1.3.3 生物质燃料气化技术
1.4 主要研究内容
第2章 气化过程理论平衡计算
2.1 燃料气化过程理论计算模型
2.1.1 气化过程质量平衡计算
2.1.2 气化过程能量平衡计算
2.2 神华煤气化过程计算
2.2.1 原料特性分析
2.2.2 计算条件设定
2.2.3 计算结果及分析
2.3 灰含量对垃圾衍生燃料气化的影响
2.3.1 原料特性分析
2.3.2 计算条件设定
2.3.3 实验结果及分析
2.4 本章小结
第3章 燃料热解特性的热重红外分析
3.1 热重红外联用（TG-FTIR）分析法
3.2 实验原料、装置和方法
3.3 实验结果及分析
3.3.1 不同升温速率下垃圾衍生燃料的热解特性
3.3.2 垃圾衍生燃料热解气体析出特性
3.4 垃圾衍生燃料热解动力学参数计算分析
3.4.1 热解动力学参数计算
3.4.2 计算结果与分析
3.5 本章小结
第4章 燃料的固定床热解实验
4.1 实验原料、装置与方法
4.1.1 实验原料
4.1.2 实验装置与方法
4.2 实验结果与分析
4.2.1 垃圾衍生燃料热解气体产物特性分析
4.2.2 垃圾衍生燃料热解炭特性分析
4.2.3 垃圾衍生燃料热解液特性分析
4.2.4 垃圾衍生燃料热解产物产率分析
4.3 本章小结
第5章 气化燃气焦油水分取样测试实验
5.1 焦油取样及分析测试系统介绍
5.1.1 取样系统
5.1.2 分析测试系统
5.2 现场实验
5.2.1 现场设备改动
5.2.2 实验工况参数
5.2.3 实验现场操作
5.3 实验结果与分析
5.3.1 气化炉温度对气化燃气中焦油含量的影响
5.3.2 氧化钙加入量对气化燃气中焦油含量的影响
5.3.3 气化炉温度、氧化钙加入量对气化燃气中水分含量的影响
5.4 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]热重-红外联用分析垃圾衍生燃料的热解特性[J]. 柏继松,余春江,吴鹏,方梦祥,骆仲泱. 化工学报. 2013(03)
[2]城市生活垃圾热解气化技术研究进展[J]. 袁浩然,鲁涛,熊祖鸿,黄宏宇,小林敬幸,陈勇,黎志强. 化工进展. 2012(02)
[3]我国煤炭热解技术研究现状[J]. 李云. 内蒙古石油化工. 2012(02)
[4]城市生活垃圾热解气化研究进展[J]. 方少曼,李娟,文琛. 绿色科技. 2011(07)
[5]城市生活垃圾衍生燃料热分解特性[J]. 闫晶晶,黄立维,徐昕,王植盈. 浙江工业大学学报. 2011(02)
[6]生物质气化/燃烧双反应器的冷态试验研究[J]. 李松,范晓旭,孙陆军,姜桂林,肖琦. 可再生能源. 2009(03)
[7]双流化床煤气化试验研究[J]. 吕清刚,刘琦,范晓旭,宋国良,那永洁,贺军. 工程热物理学报. 2008(08)
[8]生物质气化发电燃气焦油脱除方法的探讨[J]. 韩璞,李大中,刘晓伟. 可再生能源. 2008(01)
[9]生物质气化工艺技术应用与进展[J]. 陈蔚萍,陈迎伟,刘振峰. 河南大学学报(自然科学版). 2007(01)
[10]Shell煤气化技术及其在我国的应用[J]. 汪家铭. 化肥工业. 2006(06)
博士论文
[1]生活垃圾固定床热解气化特性的实验研究及其过程模拟[D]. 陈翀.浙江大学 2011
[2]典型煤种热解气化特性研究[D]. 石金明.华中科技大学 2010
[3]双流化床中煤热解—气化工艺试验研究[D]. 刘琦.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2009
[4]城市生活垃圾热解特性试验研究及预测模型[D]. 温俊明.浙江大学 2006
[5]常压循环流化床煤气化试验与模型研究[D]. 张荣光.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2005
[6]生物质热化学转化行为特性和工程化研究[D]. 蒋剑春.中国林业科学研究院 2003
硕士论文
[1]垃圾衍生燃料热解机理模型和气化特性模拟研究[D]. 张立静.浙江大学 2014
[2]褐煤流化床热解特性的实验研究[D]. 陈勋瑜.浙江大学 2011
[3]气化过程燃气焦油检测分析及脱除[D]. 贾佳妮.天津大学 2007
[4]煤热解与气化反应性的研究[D]. 赵丽红.太原理工大学 2007
[5]城市生活垃圾典型组分的流化床气化特性实验研究[D]. 徐嘉.浙江大学 2004
[6]生物质焦油催化裂解试验研究[D]. 王铁柱.浙江大学 2003
本文编号：3636808
【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】：64 页
【学位级别】：硕士
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摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 选题简介
1.3 国内外研究现状
1.3.1 低阶煤气化技术
1.3.2 垃圾衍生燃料（RDF）热解气化技术
1.3.3 生物质燃料气化技术
1.4 主要研究内容
第2章 气化过程理论平衡计算
2.1 燃料气化过程理论计算模型
2.1.1 气化过程质量平衡计算
2.1.2 气化过程能量平衡计算
2.2 神华煤气化过程计算
2.2.1 原料特性分析
2.2.2 计算条件设定
2.2.3 计算结果及分析
2.3 灰含量对垃圾衍生燃料气化的影响
2.3.1 原料特性分析
2.3.2 计算条件设定
2.3.3 实验结果及分析
2.4 本章小结
第3章 燃料热解特性的热重红外分析
3.1 热重红外联用（TG-FTIR）分析法
3.2 实验原料、装置和方法
3.3 实验结果及分析
3.3.1 不同升温速率下垃圾衍生燃料的热解特性
3.3.2 垃圾衍生燃料热解气体析出特性
3.4 垃圾衍生燃料热解动力学参数计算分析
3.4.1 热解动力学参数计算
3.4.2 计算结果与分析
3.5 本章小结
第4章 燃料的固定床热解实验
4.1 实验原料、装置与方法
4.1.1 实验原料
4.1.2 实验装置与方法
4.2 实验结果与分析
4.2.1 垃圾衍生燃料热解气体产物特性分析
4.2.2 垃圾衍生燃料热解炭特性分析
4.2.3 垃圾衍生燃料热解液特性分析
4.2.4 垃圾衍生燃料热解产物产率分析
4.3 本章小结
第5章 气化燃气焦油水分取样测试实验
5.1 焦油取样及分析测试系统介绍
5.1.1 取样系统
5.1.2 分析测试系统
5.2 现场实验
5.2.1 现场设备改动
5.2.2 实验工况参数
5.2.3 实验现场操作
5.3 实验结果与分析
5.3.1 气化炉温度对气化燃气中焦油含量的影响
5.3.2 氧化钙加入量对气化燃气中焦油含量的影响
5.3.3 气化炉温度、氧化钙加入量对气化燃气中水分含量的影响
5.4 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]热重-红外联用分析垃圾衍生燃料的热解特性[J]. 柏继松,余春江,吴鹏,方梦祥,骆仲泱. 化工学报. 2013(03)
[2]城市生活垃圾热解气化技术研究进展[J]. 袁浩然,鲁涛,熊祖鸿,黄宏宇,小林敬幸,陈勇,黎志强. 化工进展. 2012(02)
[3]我国煤炭热解技术研究现状[J]. 李云. 内蒙古石油化工. 2012(02)
[4]城市生活垃圾热解气化研究进展[J]. 方少曼,李娟,文琛. 绿色科技. 2011(07)
[5]城市生活垃圾衍生燃料热分解特性[J]. 闫晶晶,黄立维,徐昕,王植盈. 浙江工业大学学报. 2011(02)
[6]生物质气化/燃烧双反应器的冷态试验研究[J]. 李松,范晓旭,孙陆军,姜桂林,肖琦. 可再生能源. 2009(03)
[7]双流化床煤气化试验研究[J]. 吕清刚,刘琦,范晓旭,宋国良,那永洁,贺军. 工程热物理学报. 2008(08)
[8]生物质气化发电燃气焦油脱除方法的探讨[J]. 韩璞,李大中,刘晓伟. 可再生能源. 2008(01)
[9]生物质气化工艺技术应用与进展[J]. 陈蔚萍,陈迎伟,刘振峰. 河南大学学报(自然科学版). 2007(01)
[10]Shell煤气化技术及其在我国的应用[J]. 汪家铭. 化肥工业. 2006(06)
博士论文
[1]生活垃圾固定床热解气化特性的实验研究及其过程模拟[D]. 陈翀.浙江大学 2011
[2]典型煤种热解气化特性研究[D]. 石金明.华中科技大学 2010
[3]双流化床中煤热解—气化工艺试验研究[D]. 刘琦.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2009
[4]城市生活垃圾热解特性试验研究及预测模型[D]. 温俊明.浙江大学 2006
[5]常压循环流化床煤气化试验与模型研究[D]. 张荣光.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2005
[6]生物质热化学转化行为特性和工程化研究[D]. 蒋剑春.中国林业科学研究院 2003
硕士论文
[1]垃圾衍生燃料热解机理模型和气化特性模拟研究[D]. 张立静.浙江大学 2014
[2]褐煤流化床热解特性的实验研究[D]. 陈勋瑜.浙江大学 2011
[3]气化过程燃气焦油检测分析及脱除[D]. 贾佳妮.天津大学 2007
[4]煤热解与气化反应性的研究[D]. 赵丽红.太原理工大学 2007
[5]城市生活垃圾典型组分的流化床气化特性实验研究[D]. 徐嘉.浙江大学 2004
[6]生物质焦油催化裂解试验研究[D]. 王铁柱.浙江大学 2003
本文编号：3636808
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/xnylw/3636808.html
