煤混生物质的富氧燃烧特性及污染物排放特性研究

摘要

社会的发展离不开能源的支持，但是人类对化石能源不合理利用带来了日益严重的能源危机和环境污染。在这一背景下，富氧燃烧技术作为一种新型清洁燃烧技术，在有效控制碳排放的同时还能减少NOx的排放；生物质与煤混合燃烧技术作为一种简单可行的新型燃烧方式，在调整能源结构和降低污染物排放的问题上具有重要意义，这两种技术的结合具有广阔的应用前景。
　　本文以此为研究背景，利用热重分析仪对烟煤及其生物质混合物在O2/CO2气氛下的燃烧进行了热重实验，研究了生物质掺混比例、氧浓度和生物质中碱金属对燃烧特性的影响；利用固定床实验台对烟煤混合生物质在O2/CO2气氛中燃烧的污染物排放特性进行研究，总结生物质掺混比例、氧浓度和燃烧温度对NOx和SO2排放的影响。通过热重实验得到如下结果：⑴随着氧浓度的升高，各样品的TG、DTG曲线向低温区移动，燃烧速率加快，燃烬温度降低，综合燃烧指数增大；⑵生物质的掺混能有效改善燃烧性能，随着生物质掺混比例的提高，挥发分DTG峰值增大，固定碳DTG峰值减小，着火性能与燃烬性能均得到增强；⑶采用Coats-Redfern积分法计算了煤混生物质的燃烧动力学参数，结果显示固定碳燃烧阶段的表观活化能随氧气浓度的升高而增大，而氧浓度一定时，生物质掺混比例的提高使表观活化能减小。通过固定床燃烧实验得到污染物排放特性，结果表明：①随着氧浓度的升高，NO释放速率加快，浓度增大，但转化率降低；生物质的掺混能降低NO的排放浓度和最终转化率；提高燃烧温度会使NO转化率降低；②在21％氧浓度的O2/CO2气氛下燃烧时，样品的SO2排放量低于空气气氛，但氧浓度与燃烧温度的升高均使SO2排放浓度和转化率增大；生物质的掺混能有效减少SO2的排放量和转化率。

目录

封面

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪 论

1.1 引言

1.2富氧燃烧技术介绍

1.3研究现状

1.4 课题主要研究内容

2 煤掺混生物质富氧燃烧的燃烧特性

2.1 实验仪器及系统

2.2 实验样品及工况

2.3 实验步骤

2.4 实验结果与分析

2.5 本章小结

3 煤掺混生物质富氧燃烧的污染物排放特性

3.1 实验仪器及系统

3.2 实验样品与工况

3.3 实验步骤

3.4 数据处理方法

3.5 煤掺混生物质富氧燃烧的NO排放特性

3.6 煤掺混生物质富氧燃烧的SO2排放特性

3.7 本章小结

4 结论与建议

4.1 本文结论

4.2 后续研究工作建议

致谢

参考文献

附录: A. 作者攻读硕士学位期间发表的论文：