氯、氮、硫在生物质烘焙及燃烧过程中的释放规律
发布时间：2023-10-04 00:09
燃煤发电支撑了中国的经济发展,但同时也带来了严重的环境污染。生物质能源的大规模利用无论对不可再生能源的保护、二氧化碳减排、还是污染物控制,都具有重要的意义。生物质直燃发电是目前生物质利用的最主要形式,但在生物质锅炉运行过程中,由碱金属和氯元素带来的结渣腐蚀问题将会严重影响机组经济、安全、稳定的运行,而氯元素是导致这一问题的核心所在,因此有效的控制生物质中氯元素的释放成为解决生物质锅炉结渣腐蚀问题的关键。烘焙作为一种有效的预处理手段,不仅可以解决含水量高、能量密度低等问题,还可以有效的降低生物质中氯含量,使得生物质成为一种可以在大型煤粉锅炉中与煤混燃的一种有效的燃料。然而,在生物质燃烧和烘焙过程中关于氯释放的一些关键问题并未被解决:(1)生物质燃烧过程中HCl的释放情况,这是了解氯在燃烧过程中释放规律的关键问题;(2)生物质中氯在烘焙(有氧烘焙和惰性气体烘焙)过程中的释放规律,这是了解氯在烘焙热解过程中释放规律的关键问题。因此本文以氯的释放为关键问题,以几种高氯含量的生物质为研究对象,逐步开展了以下的研究:(1)研究了生物质燃烧过程中氯、氮、硫等元素的释放规律;(2)烘焙预处理可以有效地...
【文章页数】：149 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.1.1 生物质能特点
1.1.2 生物质能开发利用现状
1.2 生物质燃料存在的问题
1.2.1 氯排放及其危害
1.2.2 生物质热解过程中氯的排放特性研究
1.2.3 生物质燃烧过程氯释放规律的研究现状
1.2.4 生物质燃烧过程中NOx、SO2释放规律研究现状
1.2.5 生物质与煤混燃时氯、氮、硫等的释放规律研究现状
1.3 生物质烘焙预处理及研究现状
1.4 本文的主要研究内容
第2章 堆积床内生物质层燃过程氯化氢等气体的释放规律
2.1 引言
2.2 实验系统简介
2.3 二维欧拉模型
2.3.1 控制方程
2.3.2 燃烧中主要反应模型
2.3.3 HCl反应动力学模型
2.3.4 NOx、SO2反应动力学模型
2.3.5 颗粒缩核反应模型
2.3.6 模拟的方法和边界条件设定
2.4 一次风量、含水量等对生物质层状燃烧氯化氢、氮氧化物等污染物释放的影响
2.4.1 一次风量对玉米秆层燃过程中HCl释放的影响
2.4.2 不同一次风量下玉米秆层燃时HCl释放量的模拟
2.4.3 一次风量对玉米秆燃烧中N、S释放的影响
2.4.4 不同一次风量下玉米秆层燃过程N、S释放的模拟
2.4.5 生物质不同含水量对HCl释放的影响
2.5 本章小结
第3章 生物质无氧烘焙过程氯化氢、氯甲烷等气体的释放规律
3.1 引言
3.2 烘焙实验过程简介
3.3 生物质烘焙过程中氯、氮等元素释放规律的研究
3.3.1 玉米秆烘焙过程引起的元素成分的变化
3.3.2 温度对烘焙过程HCl、CH3Cl气体释放的影响
3.3.3 温度对烘焙过程NOx、HCN等气体释放的影响
3.3.4 典型高氯含量生物质烘焙过程中主要元素平衡计算
3.3.5 烘焙生物质层燃过程氯、氮等元素释放的实验研究
3.4 本章小结
第4章 生物质有氧烘焙过程氯化氢、氯甲烷等气体释放规律的研究
4.1 引言
4.2 模拟烟气烘焙(有氧烘焙)实验过程简介
4.3 温度及氧浓度对生物质有氧烘焙过程污染物释放的影响
4.3.1 玉米秆烘焙过程引起的元素成分的变化
4.3.2 温度及氧浓度对生物质有氧烘焙过程HCl、CH3Cl气体释放的影响
4.3.3 温度及氧浓度对有氧烘焙过程SO2、NOx、HCN等气体释放的影响
4.4 本章小结
第5章 烘焙生物质燃烧过程氯化氢、氮氧化物、硫氧化物等气体释放规律的研究
5.1 引言
5.2 烘焙生物质燃烧实验介绍
5.3 烘焙生物质燃烧过程氯化氢、二氧化硫、氮氧化物等污染物的研究
5.3.1 化学当量比和燃烧效率
5.3.2 烘焙生物质燃烧过程HCl析出分析与讨论
5.3.3 烘焙生物质燃烧过程CO2析出
5.3.4 烘焙生物质燃烧过程SO2析出
5.3.5 烘焙生物质燃烧过程NOx析出
5.4 本章小结
第6章 烘焙生物质与煤混燃过程氯化氢等气体释放规律的研究
6.1 引言
6.2 混燃实验简介
6.3 烘焙生物质与煤混燃时氯化氢等气体释放规律的实验研究
6.3.1 煤粉和生物质混燃时颗粒大小选取的实验研究
6.3.2 化学当量比和燃烧效率
6.3.3 生物质与煤混燃过程中HCl的释放
6.3.4 生物质与煤混燃过程中CO2的释放
6.3.5 生物质与煤混燃过程中SO2的释放
6.3.6 生物质与煤混燃过程中NOx的释放
6.4 本章小结
结论
本文的主要创新点
本文存在的不足及研究工作的展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历
本文编号：3850924
【文章页数】：149 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.1.1 生物质能特点
1.1.2 生物质能开发利用现状
1.2 生物质燃料存在的问题
1.2.1 氯排放及其危害
1.2.2 生物质热解过程中氯的排放特性研究
1.2.3 生物质燃烧过程氯释放规律的研究现状
1.2.4 生物质燃烧过程中NOx、SO2释放规律研究现状
1.2.5 生物质与煤混燃时氯、氮、硫等的释放规律研究现状
1.3 生物质烘焙预处理及研究现状
1.4 本文的主要研究内容
第2章 堆积床内生物质层燃过程氯化氢等气体的释放规律
2.1 引言
2.2 实验系统简介
2.3 二维欧拉模型
2.3.1 控制方程
2.3.2 燃烧中主要反应模型
2.3.3 HCl反应动力学模型
2.3.4 NOx、SO2反应动力学模型
2.3.5 颗粒缩核反应模型
2.3.6 模拟的方法和边界条件设定
2.4 一次风量、含水量等对生物质层状燃烧氯化氢、氮氧化物等污染物释放的影响
2.4.1 一次风量对玉米秆层燃过程中HCl释放的影响
2.4.2 不同一次风量下玉米秆层燃时HCl释放量的模拟
2.4.3 一次风量对玉米秆燃烧中N、S释放的影响
2.4.4 不同一次风量下玉米秆层燃过程N、S释放的模拟
2.4.5 生物质不同含水量对HCl释放的影响
2.5 本章小结
第3章 生物质无氧烘焙过程氯化氢、氯甲烷等气体的释放规律
3.1 引言
3.2 烘焙实验过程简介
3.3 生物质烘焙过程中氯、氮等元素释放规律的研究
3.3.1 玉米秆烘焙过程引起的元素成分的变化
3.3.2 温度对烘焙过程HCl、CH3Cl气体释放的影响
3.3.3 温度对烘焙过程NOx、HCN等气体释放的影响
3.3.4 典型高氯含量生物质烘焙过程中主要元素平衡计算
3.3.5 烘焙生物质层燃过程氯、氮等元素释放的实验研究
3.4 本章小结
第4章 生物质有氧烘焙过程氯化氢、氯甲烷等气体释放规律的研究
4.1 引言
4.2 模拟烟气烘焙(有氧烘焙)实验过程简介
4.3 温度及氧浓度对生物质有氧烘焙过程污染物释放的影响
4.3.1 玉米秆烘焙过程引起的元素成分的变化
4.3.2 温度及氧浓度对生物质有氧烘焙过程HCl、CH3Cl气体释放的影响
4.3.3 温度及氧浓度对有氧烘焙过程SO2、NOx、HCN等气体释放的影响
4.4 本章小结
第5章 烘焙生物质燃烧过程氯化氢、氮氧化物、硫氧化物等气体释放规律的研究
5.1 引言
5.2 烘焙生物质燃烧实验介绍
5.3 烘焙生物质燃烧过程氯化氢、二氧化硫、氮氧化物等污染物的研究
5.3.1 化学当量比和燃烧效率
5.3.2 烘焙生物质燃烧过程HCl析出分析与讨论
5.3.3 烘焙生物质燃烧过程CO2析出
5.3.4 烘焙生物质燃烧过程SO2析出
5.3.5 烘焙生物质燃烧过程NOx析出
5.4 本章小结
第6章 烘焙生物质与煤混燃过程氯化氢等气体释放规律的研究
6.1 引言
6.2 混燃实验简介
6.3 烘焙生物质与煤混燃时氯化氢等气体释放规律的实验研究
6.3.1 煤粉和生物质混燃时颗粒大小选取的实验研究
6.3.2 化学当量比和燃烧效率
6.3.3 生物质与煤混燃过程中HCl的释放
6.3.4 生物质与煤混燃过程中CO2的释放
6.3.5 生物质与煤混燃过程中SO2的释放
6.3.6 生物质与煤混燃过程中NOx的释放
6.4 本章小结
结论
本文的主要创新点
本文存在的不足及研究工作的展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历
本文编号：3850924
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