生物质直燃过程中灰特性及钾资源化利用研究

发布时间：2023-03-19 02:09

　　以碱金属为主成灰元素的富存,导致生物质燃烧过程中极易出现过热器受热面处腐蚀结渣以及锅炉水冷壁处灰熔融等灰相关问题,从而会严重抑制锅炉热效率;与此同时,随着全球生物质电厂装机总量的不断增长,生物质灰渣总量逐年累加,实现对飞灰的妥善处理也成了亟待解决的难题。本文在基于大量实际生物质直燃电厂灰渣特性分析数据的基础上,确定了在燃料中预混富磷类添加剂以解决上述灰相关问题的研究方向。从反应机理的角度采用化学分馏法研究添加剂磷酸二氢铵对水稻秸秆燃烧过程中钾迁移转化行为的影响,并对比评价了其与高岭土在提升钾的固留能力以及缓解灰熔融问题方面的效果。最后选取实际生物质直燃电厂飞灰作为钾源,利用正交实验探索灰中钾资源化利用的最佳浸取条件。全文结论如下:钾、硅以及铝的低温共熔反应是造成生物质燃烧过程中灰熔融问题的主因。实际生物质直燃电厂飞灰中钾的含量较为丰富,但主要以难溶及不溶形态赋存,可见飞灰具有制取钾肥的潜力但过程会消耗能量。PO34-能够积极与生物质中水溶性的钾结合并将其固定在灰相中,从而抑制钾向气相中的迁移倾向。PO34-/K摩尔比对钾迁移方向的影响与温度息息相关,与PO34-/K摩尔比为1/2相比,...

【文章页数】：53 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 生物质能及其利用现状
        1.2.1 生物质能分类
        1.2.2 生物质能利用方式
        1.2.3 生物质直燃技术
    1.3 生物质灰相关问题研究进展
        1.3.1 生物质灰相关问题分类
        1.3.2 生物质灰相关问题生成机理
        1.3.3 生物质灰相关问题的解决对策
    1.4 本论文研究内容
第2章 生物质直燃电厂灰渣特性分析
    2.1 引言
    2.2 实验原料和实验方案
        2.2.1 实验原料
        2.2.2 实验方案
    2.3 基于化学分馏法的灰成分分析
    2.4 基于XRD/SEM-EDS的灰成分分析
    2.5 本章小结
第3章 磷酸二氢铵对水稻秸秆燃烧中灰特性的影响
    3.1 引言
    3.2 实验原料和实验方案
        3.2.1 实验原料
        3.2.2 实验方案
    3.3 磷酸二氢铵对水稻秸秆燃烧过程中钾固留能力的影响
    3.4 磷酸二氢铵对成灰组分及其赋存形态的影响
    3.5 磷酸二氢铵对钾迁移转化行为的影响
    3.6 本章小结
第4章 不同添加剂对水稻秸秆燃烧中灰特性的影响
    4.1 引言
    4.2 实验原料和实验方案
        4.2.1 实验原料
        4.2.2 实验方案
    4.3 添加剂的种类对钾固留率的影响
    4.4 添加剂的种类对成灰组分及其赋存形态的影响
    4.5 添加剂的种类对钾迁移转化行为的影响
    4.6 添加剂的种类对灰熔融特性的影响
    4.7 本章小结
第5章 生物质灰钾提取实验研究
    5.1 引言
    5.2 实验材料及方案
        5.2.1 实验材料
        5.2.2 实验方案
    5.3 正交实验设计与结果
    5.4 正交实验的方差分析
        5.4.1 直观分析
        5.4.2 方差分析
    5.5 最佳实验条件验证实验
    5.6 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文



本文编号：3764331