秸稈類生物質(zhì)層燃燃燒特性的試驗(yàn)研究

【摘要】： 隨著能源短缺和環(huán)境惡化,我國(guó)面臨著一系列的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境問(wèn)題,生物質(zhì)的能源化利用正受到越來(lái)越多的重視。層燃是我國(guó)一種主要的燃燒方式,根據(jù)我國(guó)國(guó)情,小型電站鍋爐和工業(yè)鏈條爐需要進(jìn)行改造,生物質(zhì)層燃燃燒可以廣泛應(yīng)用于電站鍋爐及工業(yè)鍋爐中,生物質(zhì)燃料層燃燃燒特性的研究具有重要的工業(yè)意義。 本文從微觀和宏觀角度研究分析了不同種類生物質(zhì)燃料的燃燒特性,采用熱分析方法進(jìn)行生物質(zhì)燃料燃燒動(dòng)力學(xué)分析,并通過(guò)單元體試驗(yàn)臺(tái)研究不同生物質(zhì)燃料的層燃燃燒特性,分析影響層燃爐燃燒的主要因素(燃料特性、形狀尺寸、配風(fēng))。 在對(duì)生物質(zhì)燃料進(jìn)行熱分析試驗(yàn)中,采用對(duì)數(shù)法將燃料的燃燒失重曲線進(jìn)行溫度區(qū)間的劃分,并分析失重原因。采用著火溫度、燃燒穩(wěn)定性判別指數(shù)、揮發(fā)分析出特性指數(shù)及燃燒特性指數(shù)來(lái)判定燃料的燃燒性能,并分析升溫速率、載氣氣氛及本身化學(xué)組分對(duì)燃料燃燒失重過(guò)程的影響。實(shí)驗(yàn)中,加入了氣相產(chǎn)物及焦油產(chǎn)物的在線檢測(cè),與失重曲線進(jìn)行對(duì)照分析,可以驗(yàn)證前面的燃燒失重原因的假設(shè)。對(duì)燃燒過(guò)程進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,得到了反應(yīng)活化能和頻率因子,對(duì)燃燒失重過(guò)程進(jìn)行了數(shù)學(xué)模擬。 本文對(duì)生物質(zhì)燃料層燃燃燒過(guò)程進(jìn)行了研究分析,概括了影響生物質(zhì)燃料層燃燃燒特性的主要因素,建立了生物質(zhì)層燃燃燒的單元體模型。設(shè)計(jì)并搭建了多功能試驗(yàn)臺(tái),可以進(jìn)行層燃燃燒、室燃燃燒及配風(fēng)等試驗(yàn)的模擬,本文用于研究層燃爐燃燒的小型層燃爐燃燒實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),為研究生物質(zhì)層燃爐燃燒特性提供了重要的研究條件。 實(shí)驗(yàn)中,采用著火鋒面?zhèn)鞑ニ俾省⒅痄h面溫度以及床層上方的煙氣成分分析來(lái)判定不同形狀、尺寸及種類的生物質(zhì)燃料在不同給風(fēng)量條件下的層燃燃燒特性。可以看到:⑴尺寸較小燃料顆粒,完全燃盡需要的時(shí)間較長(zhǎng),燃燒過(guò)程中床層溫度較高,且燃燒的穩(wěn)定性較好;⑵經(jīng)過(guò)壓縮的成型生物質(zhì)燃料,能量密度高,燃料顆粒比較均勻,燃燒穩(wěn)定性好,適合層燃燃燒。粉碎的生物質(zhì)燃料容易發(fā)生吹熄現(xiàn)象,適合室燃燃燒;⑶不同種類的生物質(zhì),層燃燃燒的燃盡時(shí)間不同,揮發(fā)分含量高,著火鋒面?zhèn)鞑ニ俾试酱?燃盡時(shí)間越短;灰分含量越高,其著火鋒面速率在床層上的分布越不均勻,燃燒穩(wěn)定性越差。生物質(zhì)燃料揮發(fā)分含量較高,燃燒強(qiáng)烈區(qū)域靠前,應(yīng)根據(jù)其燃料的特性來(lái)設(shè)定各個(gè)風(fēng)倉(cāng)的配風(fēng)量;⑷層燃爐中風(fēng)量的大小將影響到燃料的燃盡時(shí)間和爐膛的溫度,由于生物質(zhì)揮發(fā)分含量高,容易著火和燃盡,并且能量密度低,過(guò)量空氣系數(shù)不易過(guò)大。 【關(guān)鍵詞】：生物質(zhì) 燃燒動(dòng)力學(xué) 層燃燃燒 焦油
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TK16
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-18
• 1.1 課題的研究背景11-12
• 1.2 生物質(zhì)燃燒技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀12-16
• 1.3 國(guó)內(nèi)外生物質(zhì)層燃燃燒技術(shù)的研究進(jìn)展16-17
• 1.4 本文研究的目的和主要內(nèi)容17-18
• 第二章 秸稈類生物質(zhì)燃燒基礎(chǔ)理論18-30
• 2.1 生物質(zhì)的化學(xué)組成及結(jié)構(gòu)18-19
• 2.2 生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)化方法19-20
• 2.2.1 生物質(zhì)直接燃燒技術(shù)19-20
• 2.2.2 生物質(zhì)氣化技術(shù)20
• 2.2.3 生物質(zhì)熱解技術(shù)20
• 2.3 生物質(zhì)層燃燃燒理論20-29
• 2.3.1 生物質(zhì)層燃燃燒技術(shù)21-23
• 2.3.2 傳熱過(guò)程23-24
• 2.3.3 固體燃料顆粒在爐內(nèi)的受熱24-25
• 2.3.4 燃料的干燥25-26
• 2.3.5 揮發(fā)分析出（熱解）26-27
• 2.3.6 揮發(fā)分的燃燒27-28
• 2.3.7 焦炭的燃燒28-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第三章 秸稈類生物質(zhì)燃燒動(dòng)力學(xué)特性實(shí)驗(yàn)研究30-59
• 3.1 熱分析原理30-31
• 3.2 實(shí)驗(yàn)裝置及方法31-33
• 3.3 實(shí)驗(yàn)原料33
• 3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析33-41
• 3.4.1 熱重曲線分析33-37
• 3.4.2 著火溫度和燃燒穩(wěn)定性37-39
• 3.4.3 揮發(fā)分析出特性指數(shù)39
• 3.4.4 燃燒特性指數(shù)39-40
• 3.4.5 生物質(zhì)燃料燃燒特性分析40-41
• 3.5 秸稈類生物質(zhì)燃料燃燒動(dòng)力學(xué)分析41-50
• 3.5.1 動(dòng)力學(xué)模型建立42-43
• 3.5.2 動(dòng)力學(xué)參數(shù)的確定43-50
• 3.6 秸稈類生物質(zhì)燃燒氣體產(chǎn)物分析50-57
• 3.6.1 質(zhì)譜儀原理介紹50-51
• 3.6.2 小分子氣相產(chǎn)物分析51-54
• 3.6.3 焦油產(chǎn)物分析54-57
• 3.7 本章小結(jié)57-59
• 第四章 秸稈類生物質(zhì)層燃燃燒實(shí)驗(yàn)59-75
• 4.1 單元體爐實(shí)驗(yàn)原理59-60
• 4.2 實(shí)驗(yàn)原料60
• 4.3 實(shí)驗(yàn)裝置及方法60-62
• 4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析62-73
• 4.4.1 層燃燃燒床層的溫度分布及氣相產(chǎn)物分析64-66
• 4.4.2 給風(fēng)量對(duì)層燃燃燒的影響66-69
• 4.4.3 燃料形狀尺寸對(duì)層燃燃燒的影響69-71
• 4.4.4 燃料種類對(duì)層燃燃燒的影響71-73
• 4.5 本章小結(jié)73-75
• 第五章 全文總結(jié)75-77
• 參考文獻(xiàn)77-81
• 致謝81-82
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文目錄82

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多線程技術(shù)在汽油機(jī)峰值壓力測(cè)量中的應(yīng)用    石本改,李岳林,劉志強(qiáng),王藝娟

生物質(zhì)燃?xì)馊紵b置的探討    劉永艷;王述洋;

O_2/CO_2燃燒技術(shù)及其污染物生成與控制    劉忠;宋薔;姚強(qiáng);張利琴;

稻殼燃燒特性與動(dòng)力學(xué)模型的研究    陸飛;王永橋;章靜;盧平;

硼粉理化特性及其在富燃料固體推進(jìn)劑中的應(yīng)用進(jìn)展    龐維強(qiáng);樊學(xué)忠;呂康;

油頁(yè)巖循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)溫度與SO_2濃度的數(shù)值模擬    李少華;潘冬慧;張立棟;王擎;

鋁顆粒燃燒特性研究進(jìn)展    成紅剛;陳雄;周長(zhǎng)省;鄭健;

材料燃燒特性國(guó)家基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立探討    毛瑩;

廢塑料燃燒特性的實(shí)驗(yàn)室研究    龍世剛;孟慶民;徐春;曹紹輝;

含納米鋁粉復(fù)合固體推進(jìn)劑的燃燒特性及機(jī)理分析    段軍鴻;丁敦輝;張宇馳;李疏芬;

混煤燃燒特性的研究    歐陽(yáng)德剛;羅安智;朱善合;鄒明金;王海清;

典型村鎮(zhèn)垃圾燃燒、脫氯特性及機(jī)理研究    劉金生;陳江;

用DSC試驗(yàn)評(píng)價(jià)煤的燃燒特性    錢秋蘭;

生物柴油的噴霧及燃燒與排放特性研究    李理光;張旭升;胡宗杰;鄧俊;吳志軍;

含納米鋁粉復(fù)合推進(jìn)劑的燃燒特性    孫運(yùn)蘭;李疏芬;丁敦輝;

石灰石對(duì)煤粉燃燒特性影響的熱重法研究    張洪;李梅;孫明;范佳鑫;

利用壓力能平衡天然氣燃燒特性的節(jié)能技術(shù)研究    羅東曉;

煤質(zhì)分析對(duì)新型干法水泥生產(chǎn)的影響    司馬晨曦

輸美服裝應(yīng)加強(qiáng)面料阻燃性能檢測(cè)    王定俞葉丹

鍋爐煤燃燒技術(shù)獲突破    趙軍

培訓(xùn)不到位 無(wú)知釀火災(zāi)    楊育恒

燃煤性質(zhì)變化對(duì)鍋爐運(yùn)行調(diào)整的影響    山西省鍋爐壓力容器監(jiān)督檢驗(yàn)所 王強(qiáng)

外墻保溫防火試驗(yàn)及建筑應(yīng)用的研究（三）    供稿 北京振利高新技術(shù)公司

上海市汽車零配件產(chǎn)品抽查合格率97.6%    尚祭堅(jiān)

嚴(yán)格規(guī)范生物質(zhì)能源的使用標(biāo)準(zhǔn)    中國(guó)汽車技術(shù)研究中心首席專家 王務(wù)林

混煤煅燒及其對(duì)燒成系統(tǒng)的影響    北京太行前景水泥有限公司 盧勇

上柴D683柴油機(jī)裝上出口船    記者 胡曉峰

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

低品位水煤漿成漿、燃燒特性研究及應(yīng)用    張傳名

傾斜氣流作用下酒精池火燃燒特性及傳熱機(jī)制研究    陶常法

生物質(zhì)氣燃燒特性及火焰結(jié)構(gòu)的相關(guān)研究    劉昌業(yè)

城市生活垃圾燃燒特性及新型流化床焚燒技術(shù)的研究    金余其

循環(huán)流化床焚燒爐中生活垃圾燃燒特性研究    閆濤

混煤高效低污染燃燒特性研究    李永華

動(dòng)力配煤的理論與應(yīng)用研究    戴財(cái)勝

小球粘結(jié)高燃速推進(jìn)劑燃燒特性研究    郭效德

高能固體推進(jìn)劑燃速數(shù)值模擬    李苗苗

高效清潔柴油燃料氧化劑及降低柴油機(jī)排放的應(yīng)用研究    毛功平

混煤熱解燃燒特性的試驗(yàn)研究    王曉雷

高過(guò)載下延期藥的燃燒特性研究    武雙章

玉米秸稈燃燒特性試驗(yàn)研究    薛海亮

工業(yè)蜂窩型煤的配比及燃燒特性研究    王文生

幾種能源樹(shù)種燃燒特性的研究    何寶華

生物柴油在直噴式柴油機(jī)上的燃燒和排放特性研究    劉津

生物制氣—柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒特性和放熱規(guī)律研究    劉喬明

堿性物質(zhì)對(duì)生物質(zhì)混煤燃燒及污染物排放特性影響規(guī)律研究    劉兆萍

生活垃圾燃燒特性的影響因素    沈?yàn)I文