添加剂对生物质燃烧灰沉积和腐蚀特性的影响规律研究
发布时间：2022-02-24 09:24
能源与环境是世界各国重点关注的问题,发展可再生能源中的生物质能是当前国际热点趋势之一。由于生物质含有大量的碱金属和氯元素,在锅炉燃烧过程中会造成受热面严重的积灰和腐蚀问题,限制了生物质能的大规模利用。加入添加剂可以有效减轻生物质燃烧造成的灰沉积和腐蚀问题。本文选用了Al203、SiO2、CaO、高岭土及褐煤作为添加剂,试验研究了添加剂对生物质燃烧灰沉积和腐蚀的影响规律。同时利用FactSage软件模拟生物质燃烧热力平衡过程,研究了添加不同元素对生物质燃烧过程中钾和氯分布形态的影响。利用一维沉降炉进行生物质燃烧灰沉积试验,在玉米杆中分别加入不同添加剂,燃烧后收集取样探针上沉积灰,利用SEM、EDS及XRD检测手段分别对沉积灰的形貌、组分和物相进行分析和研究。结果表明：燃烧玉米杆产生的沉积灰主要成分为碱金属氯化物KCl,沉积灰灰粒径小,结构紧凑且相互粘结聚团。沉积灰中KCl含量越多,灰熔点越低,灰沉积越严重；添加剂Al203能有效的减少沉积灰中KCl的含量,Al2O3能和SiO2一起将KCl转化为硅铝酸钾化合物；单独添加SiO2不能大幅减少沉积灰中KCl的含量；添加剂高岭土减少沉积灰中KC...
【文章来源】：山东大学山东省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号表
1 绪论
1.1 课题背景及意义
1.1.1 生物质能及特点
1.1.2 生物质直燃发电技术
1.2 生物质燃烧产生的灰沉积和腐蚀问题
1.2.1 灰沉积问题分析
1.2.2 影响灰沉积的主要因素
1.2.3 腐蚀问题分析
1.2.4 影响腐蚀的主要因素
1.3 添加剂用于解决灰沉积和腐蚀的研究现状
1.4 研究目的及研究内容
2 试验系统与试验方法
2.1 试验系统
2.1.1 一维沉降炉试验系统
2.1.2 管式炉试验系统
2.2 试验样品
2.3 试验方法
2.3.1 灰沉积试验方法
2.3.2 腐蚀试验方法
2.3.3 金属试样及灰样的制备
2.4 测试仪器
2.5 小结
3 添加剂对生物质燃烧灰沉积的影响规律研究
3.1 沉积灰微观形貌分析
3.2 沉积灰组分的分布规律探讨
3.2.1 添加Al_2O_3对灰沉积的影响规律
3.2.2 添加SiO_2对灰沉积的影响规律
3.2.3 添加高岭土对灰沉积的影响规律
3.2.4 添加CaO对灰沉积的影响规律
3.2.5 添加CaO和褐煤对灰沉积的影响规律
3.3 小结
4 添加剂对生物质灰腐蚀特性的影响规律研究
4.1 燃料特性对灰腐蚀的影响规律
4.2 添加剂对生物质灰腐蚀特性的影响规律
4.3 沉积灰腐蚀过程机理分析
4.4 小结
5 添加剂对生物质燃烧灰沉积和腐蚀的影响规律模拟研究
5.1 模拟方法
5.2 玉米杆燃烧热力平衡结果分析
5.3 添加铝对钾、氯分布形态的影响
5.4 添加硅对钾、氯分布形态的影响
5.5 添加钙对钾、氯分布形态的影响
5.6 添加高岭土对钾、氯分布形态的影响
5.7 添加硅铝钙对钾、氯分布形态的影响
5.8 添加硫对钾、氯分布形态的影响
5.9 小结
6 全文总结与建议
6.1 全文总结
6.2 建议
参考文献
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]TP316L在生物质锅炉过热器气相条件下的腐蚀特性[J]. 罗必雄,印佳敏,吴占松. 热力发电. 2011(03)
[2]生物质锅炉高温过热器腐蚀机理的研究[J]. 宋鸿伟,甄邯伟. 锅炉制造. 2010(05)
[3]生物质燃烧锅炉中的高温氯腐蚀[J]. 李广风,郭士宾,赵旭. 全面腐蚀控制. 2009(11)
[4]生物质燃烧技术现状与展望[J]. 陈汉平,李斌,杨海平,王贤华,张世红. 工业锅炉. 2009(05)
[5]生物质与煤混燃的灰分特性分析[J]. 董信光,李荣玉,刘志超,周新刚,殷炳毅. 中国电机工程学报. 2009(26)
[6]130t/h燃生物质锅炉过热器管子腐蚀原因分析[J]. 李庆,宋军政,聂志钢. 发电设备. 2009(03)
[7]12Cr1MoVG在生物质锅炉过热器气相条件下的腐蚀特性[J]. 印佳敏,吴占松. 电站系统工程. 2008(06)
[8]还原性气氛中HCl和H2S导致Fe-Cr合金在700℃的加速失效[J]. 潘太军,鲁伟明,曾潮流,牛焱. 金属学报. 2007(12)
[9]生物质燃烧技术综述[J]. 马文超,陈冠益,颜蓓蓓,胡艳军. 生物质化学工程. 2007(01)
[10]生物质-煤混合燃烧技术的进展研究[J]. 田宜水,赵立欣,孟海波,袁艳文. 水利电力机械. 2006(12)
硕士论文
[1]生物质混煤的灰分特性分析[D]. 胡云鹏.山东大学 2011
[2]生物质燃烧过程中碱金属析出的实验研究[D]. 徐婧.浙江大学 2006
本文编号：3642439
【文章来源】：山东大学山东省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号表
1 绪论
1.1 课题背景及意义
1.1.1 生物质能及特点
1.1.2 生物质直燃发电技术
1.2 生物质燃烧产生的灰沉积和腐蚀问题
1.2.1 灰沉积问题分析
1.2.2 影响灰沉积的主要因素
1.2.3 腐蚀问题分析
1.2.4 影响腐蚀的主要因素
1.3 添加剂用于解决灰沉积和腐蚀的研究现状
1.4 研究目的及研究内容
2 试验系统与试验方法
2.1 试验系统
2.1.1 一维沉降炉试验系统
2.1.2 管式炉试验系统
2.2 试验样品
2.3 试验方法
2.3.1 灰沉积试验方法
2.3.2 腐蚀试验方法
2.3.3 金属试样及灰样的制备
2.4 测试仪器
2.5 小结
3 添加剂对生物质燃烧灰沉积的影响规律研究
3.1 沉积灰微观形貌分析
3.2 沉积灰组分的分布规律探讨
3.2.1 添加Al_2O_3对灰沉积的影响规律
3.2.2 添加SiO_2对灰沉积的影响规律
3.2.3 添加高岭土对灰沉积的影响规律
3.2.4 添加CaO对灰沉积的影响规律
3.2.5 添加CaO和褐煤对灰沉积的影响规律
3.3 小结
4 添加剂对生物质灰腐蚀特性的影响规律研究
4.1 燃料特性对灰腐蚀的影响规律
4.2 添加剂对生物质灰腐蚀特性的影响规律
4.3 沉积灰腐蚀过程机理分析
4.4 小结
5 添加剂对生物质燃烧灰沉积和腐蚀的影响规律模拟研究
5.1 模拟方法
5.2 玉米杆燃烧热力平衡结果分析
5.3 添加铝对钾、氯分布形态的影响
5.4 添加硅对钾、氯分布形态的影响
5.5 添加钙对钾、氯分布形态的影响
5.6 添加高岭土对钾、氯分布形态的影响
5.7 添加硅铝钙对钾、氯分布形态的影响
5.8 添加硫对钾、氯分布形态的影响
5.9 小结
6 全文总结与建议
6.1 全文总结
6.2 建议
参考文献
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]TP316L在生物质锅炉过热器气相条件下的腐蚀特性[J]. 罗必雄,印佳敏,吴占松. 热力发电. 2011(03)
[2]生物质锅炉高温过热器腐蚀机理的研究[J]. 宋鸿伟,甄邯伟. 锅炉制造. 2010(05)
[3]生物质燃烧锅炉中的高温氯腐蚀[J]. 李广风,郭士宾,赵旭. 全面腐蚀控制. 2009(11)
[4]生物质燃烧技术现状与展望[J]. 陈汉平,李斌,杨海平,王贤华,张世红. 工业锅炉. 2009(05)
[5]生物质与煤混燃的灰分特性分析[J]. 董信光,李荣玉,刘志超,周新刚,殷炳毅. 中国电机工程学报. 2009(26)
[6]130t/h燃生物质锅炉过热器管子腐蚀原因分析[J]. 李庆,宋军政,聂志钢. 发电设备. 2009(03)
[7]12Cr1MoVG在生物质锅炉过热器气相条件下的腐蚀特性[J]. 印佳敏,吴占松. 电站系统工程. 2008(06)
[8]还原性气氛中HCl和H2S导致Fe-Cr合金在700℃的加速失效[J]. 潘太军,鲁伟明,曾潮流,牛焱. 金属学报. 2007(12)
[9]生物质燃烧技术综述[J]. 马文超,陈冠益,颜蓓蓓,胡艳军. 生物质化学工程. 2007(01)
[10]生物质-煤混合燃烧技术的进展研究[J]. 田宜水,赵立欣,孟海波,袁艳文. 水利电力机械. 2006(12)
硕士论文
[1]生物质混煤的灰分特性分析[D]. 胡云鹏.山东大学 2011
[2]生物质燃烧过程中碱金属析出的实验研究[D]. 徐婧.浙江大学 2006
本文编号：3642439
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