秸稈與皮革污泥混合成型燃料的燃燒特性研究

【摘要】：大量化石燃料的燃燒對(duì)環(huán)境帶來了巨大的危害,二氧化碳、氮氧化物、粉塵等環(huán)境污染物的排放量逐年增加,并成為酸雨、溫室效應(yīng)等災(zāi)害天氣的罪魁禍?zhǔn)住Ｎ覈鳛閭鹘y(tǒng)農(nóng)業(yè)大國,生物質(zhì)資源儲(chǔ)量巨大、分布廣泛,掌握生物質(zhì)資源的利用技術(shù)將成為我國解決能源危機(jī)的一種重要方式；同時(shí),我國每天都會(huì)產(chǎn)生大量的工業(yè)污泥,如果處理不當(dāng)或不規(guī)范處理,將會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成二次污染,如果開展綜合利用,則是寶貴的二次資源,工業(yè)污泥處理與處置已成為我國突出的環(huán)境問題之一。對(duì)貧油、貧煤,生物質(zhì)資源豐富的國家來說,生物質(zhì)成型燃料能夠成為一種極具競爭力和發(fā)展前景的替代能源,因此,研究生物質(zhì)成型燃料的燃燒特性以及污染物排放特性具有重大的意義。 本文通過等溫燃燒試驗(yàn),研究了秸稈(麥稈、玉米稈、棉稈、玉米芯)與皮革污泥及其混合物制成的成型燃料的燃燒特性,討論了秸稈與皮革污泥的摻混比、爐溫以及成型燃料的粒徑等參數(shù)對(duì)成型燃料燃燒特性的影響,進(jìn)而由燃燒失重曲線求得成型燃料的燃燒動(dòng)力學(xué)特性；本文還應(yīng)用水平管式爐試驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)生物質(zhì)成型燃料的污染物排放特性進(jìn)行了研究,分析了摻混比、爐溫以及粒徑等條件對(duì)污染物排放特性的影響。 首先,本文利用馬弗爐來進(jìn)行等溫燃燒試驗(yàn)研究生物質(zhì)成型燃料的燃燒特性。生物質(zhì)成型燃料的等溫燃燒過程分為兩個(gè)階段：第一階段為生物質(zhì)成型燃料的迅速燃燒階段,成型燃料送入高溫馬弗爐中,揮發(fā)份迅速析出并且燃燒,由于生物質(zhì)中的固定碳含量較低,大部分的焦炭也在此階段燃燒；第二階段是生物質(zhì)成型燃料的燃盡階段,大部分可燃物已經(jīng)燃盡,少量被灰包裹的焦炭緩慢燃燒。第一階段失重范圍較大,反應(yīng)時(shí)間較短,為成型燃料燃燒的主體階。在該區(qū)域,成型燃料的失重率高達(dá)70%以上；第二階段為燃盡階段,此階段的失重最緩慢,反應(yīng)時(shí)間也最長。生物質(zhì)成型燃料隨著秸稈比重的增加、爐溫的升高以及粒徑的減小,燃燒速率均增大,燃燒峰向前偏移,所達(dá)到的最大失重速率也增大。 其次,本文利用等溫法對(duì)等溫燃燒的試驗(yàn)數(shù)據(jù)及曲線進(jìn)行了計(jì)算處理,求解其燃燒反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù),生物質(zhì)成型燃料的反應(yīng)級(jí)數(shù),活化能以及頻率因子。 最后,本文利用管式爐燃燒試驗(yàn)系統(tǒng)研究了生物質(zhì)成型燃料SO2、NOx的排放特性,并考查了摻混比、爐溫及粒徑等因素對(duì)其影響規(guī)律。 【關(guān)鍵詞】：生物質(zhì) 成型燃料 燃燒特性 動(dòng)力學(xué)分析 污染物排放
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TK16;TK6
【目錄】：

• 摘要10-12
• ABSTRACT12-14
• 符號(hào)表14-15
• 1 緒論15-31
• 1.1 前言15-16
• 1.2 生物質(zhì)能源16-20
• 1.2.1 生物質(zhì)能源定義16
• 1.2.2 生物質(zhì)能源特點(diǎn)16-17
• 1.2.3 生物質(zhì)能源開發(fā)利用的意義17-18
• 1.2.4 生物質(zhì)能源利用技術(shù)18-20
• 1.3 工業(yè)污泥20-21
• 1.4 生物質(zhì)成型燃料21-28
• 1.4.1 生物質(zhì)燃料成型機(jī)理22
• 1.4.2 生物質(zhì)成型燃料研究現(xiàn)狀22-24
• 1.4.3 生物質(zhì)成型燃料燃燒機(jī)理24-25
• 1.4.4 生物質(zhì)成型燃料燃燒特性25
• 1.4.5 生物質(zhì)成型燃料污染物排放特性25-28
• 1.5 研究意義與研究內(nèi)容28-31
• 1.5.1 研究意義28-30
• 1.5.2 研究內(nèi)容30-31
• 2 試驗(yàn)系統(tǒng)及測試方法31-38
• 2.1 試驗(yàn)樣品制備31-32
• 2.2 試驗(yàn)系統(tǒng)簡介32-34
• 2.2.1 等溫燃燒實(shí)驗(yàn)32-33
• 2.2.2 管式爐試驗(yàn)系統(tǒng)33-34
• 2.3 試驗(yàn)方法34-35
• 2.3.1 等溫燃燒試驗(yàn)方法34
• 2.3.2 污染物排放特性試驗(yàn)方法34-35
• 2.4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法35-37
• 2.4.1 燃燒特性數(shù)據(jù)處理方法35-36
• 2.4.2 污染物排放特性數(shù)據(jù)處理方法36-37
• 2.5 本章小結(jié)37-38
• 3 生物質(zhì)成型燃料的燃燒特性38-52
• 3.1 單一生物質(zhì)成型燃料燃燒試驗(yàn)研究38-40
• 3.2 摻混比對(duì)生物質(zhì)成型燃料燃燒特性的影響40-43
• 3.3 溫度對(duì)生物質(zhì)成型燃料燃燒特性的影響43-47
• 3.4 粒徑對(duì)生物質(zhì)成型燃料燃燒特性的影響47-50
• 3.5 本章小結(jié)50-52
• 4 生物質(zhì)成型燃料燃燒的動(dòng)力學(xué)分析52-58
• 4.1 動(dòng)力學(xué)分析的研究方法52-54
• 4.2 動(dòng)力學(xué)參數(shù)的求解54-56
• 4.3 討論與分析56-57
• 4.4 本章小結(jié)57-58
• 5 生物質(zhì)成型燃料燃燒NO排放特性58-66
• 5.1 秸稈與皮革污泥單獨(dú)燃燒時(shí)NO的排放規(guī)律58-59
• 5.2 摻混比對(duì)NO排放的影響59-61
• 5.3 溫度對(duì)NO排放的影響61-63
• 5.4 粒徑對(duì)NO排放的影響63-65
• 5.5 本章小結(jié)65-66
• 6 生物質(zhì)成型燃料燃燒SO_2排放特性66-74
• 6.1 秸稈與皮革污泥單獨(dú)燃燒時(shí)SO_2的排放規(guī)律66-67
• 6.2 摻混比對(duì)SO_2排放的影響67-69
• 6.3 溫度對(duì)SO_2排放的影響69-71
• 6.4 粒徑對(duì)SO_2排放的影響71-72
• 6.5 本章小結(jié)72-74
• 7 全文總結(jié)74-76
• 參考文獻(xiàn)76-82
• 致謝82-83
• 附件83

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原料含水率對(duì)固體成型燃料成型效果的影響    張靜;郭玉明;貟慧星;

秸稈成型燃料加工技術(shù)發(fā)展趨勢    肖宏儒;陳永生;宋衛(wèi)東;

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秸桿固化成型燃料開發(fā)利用初探    李泉臨;秦大東;

生物質(zhì)成型燃料品質(zhì)評(píng)價(jià)及產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化探討    盛奎川;方坤;楊順昌;錢湘群;Mehrdad ADL;王會(huì);

玉米/木薯淀粉基竹炭成型燃料的品質(zhì)特性    錢湘群;陳騰蛟;盛奎川;沈瑩瑩;

生物質(zhì)成型燃料加工與應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展    陳永生;沐森林;朱德文;任彩紅;肖宏儒;宋衛(wèi)東;

秸稈固體成型燃料技術(shù)研究成功    

林業(yè)成型燃料，怎樣“燃”得更旺    本報(bào)記者 遲誠

首個(gè)5萬噸級(jí)秸稈固體成型燃料基地在大連開建    記者 李偉

成型燃料應(yīng)首先用于城市    國家能源局新能源與可再生能源司處長 梁志鵬

農(nóng)作物秸稈成型燃料加工技術(shù)分析研究    南京農(nóng)機(jī)化所特色經(jīng)濟(jì)作物生產(chǎn)裝備工程技術(shù)中心主任 肖宏儒

煤炭“替身”何處尋    記者 李保林

黑龍江創(chuàng)建首個(gè)環(huán)保“無煤村”    李建平

我區(qū)開展生物質(zhì)壓縮成型燃料試點(diǎn)工作    記者 周明江

樹枝秸稈變身為清潔能源    記者 曹愛方　實(shí)習(xí)生 周敏艷 通訊員 史秀亞

推廣秸稈等生物質(zhì)固體成型燃料加工技術(shù)前景廣闊    本報(bào)通訊員 梁國武　孫云峰 本報(bào)記者 亞男

生物質(zhì)（秸稈）成型燃料燃燒設(shè)備研制及試驗(yàn)研究    劉圣勇

生物質(zhì)（秸稈）成型燃料燃燒動(dòng)力學(xué)特性及液壓秸稈成型機(jī)改進(jìn)設(shè)計(jì)研究    馬孝琴

京郊農(nóng)村地區(qū)生物質(zhì)固體燃料開發(fā)潛力與項(xiàng)目推廣模式研究    蔡飛

林業(yè)生物質(zhì)能源開發(fā)利用技術(shù)評(píng)價(jià)與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究    徐慶福

江西省林木生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)化研究    王連茂

中國農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能源評(píng)價(jià)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式研究    高文永

秸稈固化成型燃料助燃劑研制及燃燒特性試驗(yàn)與模擬研究    袁海榮

生物質(zhì)固化成型有限元研究及平模成型機(jī)壓輥特性分析    黎粵華

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