生物质燃烧碱金属及氯排放特性研究

发布时间：2024-03-26 06:10

　　生物质具有储量大和污染低等优点，能为缓解能源问题和环境压力提供一条有利途径。然而由于生物质富含碱金属/碱土金属，容易引发受热面沉积、结渣和腐蚀等问题，且生物质中的氯对碱金属的迁移行为影响作用明显，因此了解生物质燃烧过程碱金属和氯的迁移行为和掌握其析出转化的规律十分必要。 本文通过FactSage化学热力平衡软件数值模拟，小型管式炉燃烧实验和35.5kW大型生物质循环流化床实验，重点研究生物质燃烧过程中碱金属钾和氯的迁移行为，以及不同添加剂对其迁移行为的影响作用，为减轻生物质利用过程中的碱金属问题提供理论依据。 利用FactSage模拟不同生物质燃烧过程中可能的燃烧产物及其分布，和不同添加剂产生的影响作用。结果表明：低温下钾主要以KCl(s)的形式存在，随着温度的升高，KCl(s)向KCl(g)、(KCl)₂(g)和KCl(salat)转化。在中高温段，硅含量较低的生物质倾向于生成KCl(salta)和K₂SO₄(salta)熔融物；硅含量较高的生物质则倾向于生成高熔点的KAlSi₂O₆

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 选题背景与意义
    1.2 生物质利用技术概况
    1.3 生物质碱金属相关问题
        1.3.1 生物质碱金属导致的沉积和腐蚀问题
        1.3.2 生物质碱金属导致的聚团问题
    1.4 生物质碱金属及相关元素的迁移概述
    1.5 生物质碱金属及氯迁移机理研究
    1.6 课题的确定及主要内容
        1.6.1 课题提出与来源
        1.6.2 课题主要研究内容
第二章 生物质燃烧过程中碱金属及氯的迁移数值模拟
    2.1 引言
        2.1.1 热力学平衡法介绍
        2.1.2 FactSage 介绍
    2.2 不同生物质燃烧化学平衡计算分析
        2.2.1 建立三种生物质燃烧系统
        2.2.2 生物质燃烧过程中钾及氯化氢转化析出分析
        2.2.3 添加剂对生物质燃烧中钾及氯化氢析出的影响
    2.3 本章小结
第三章 生物质在管式炉的燃烧排放特性
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验装置和方法
        3.2.2 实验原料
        3.2.3 实验数据分析
    3.3 实验结果与分析
        3.3.1 生物质燃烧 HCl 排放特性
        3.3.2 生物质燃烧恒温失重特性
        3.3.3 生物质燃烧过程中钾迁移特性
        3.3.4 生物质燃烧过程中氯迁移特性
    3.4 本章小结
第四章 添加剂对生物质碱金属和氯的排放影响
    4.1 引言
    4.2 实验原料和方法
    4.3 添加剂对 HCL 的排放影响
    4.4 添加剂对钾元素的迁移影响
    4.5 添加剂对氯元素的迁移影响
    4.6 本章小结
第五章 大型生物质循环流化床实验装置及实验研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验设备生物质流化床系统简介
        5.2.2 生物质流化床冷热态启动
        5.2.3 实验原料和方法
    5.3 桉树皮在生物质流化床的实验与分析
        5.3.1 燃烧温度对气相氯化氢的影响
        5.3.2 燃烧温度对飞灰钾和氯含量的影响
        5.3.3 添加剂对气相氯化氢排放的影响
        5.3.4 添加剂对飞灰钾含量的影响
        5.3.5 添加剂对飞灰氯含量的影响
    5.4 本章小结
全文总结与展望
    全文总结
    本文主要创新点
    下一步研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件



本文编号：3939482