热解竹炭用作高炉喷吹燃料的实验研究

摘要

有效利用生物质以减少煤炭的消耗是我国能源发展战略的重点研究领域。若能利用竹炭作为高炉喷吹用煤的替代燃料，具有毋庸置疑的环境效益和社会效益。
　　本研究以毛竹加工余料为原料，利用固定床热解装置分别制备不同热解终温的竹炭，并与烟煤和无烟煤对比，分析了它们作为高炉喷吹燃料的一般性质；考察了竹炭的燃烧特性和竹炭与煤在不同掺混配比下燃烧时的NOx、SO2排放情况；利用SEM、热分析技术探讨了不同条件对高炉喷吹用竹炭性质的影响。
　　研究结果表明，三种竹炭中Z2、Z3的各项主要指标均符合高炉喷吹用煤质量要求，但竹炭Z1的发热量较低，说明竹炭的热解终温以不低于600℃为宜，同时Z1的可磨性指数也较低。竹炭灰熔点基本低于高炉喷吹燃料的工艺要求（＞1200℃），说明竹炭一般不适合于单独用于高炉喷吹，但可将竹炭与无烟煤按照一定比例配合，使混合燃料的灰熔点满足高炉的喷吹要求。
　　燃烧实验表明，竹炭和煤均随着燃烧温度提高，粒径减少，燃尽率提高，且竹炭的燃尽率远高于无烟煤。当竹炭Z2与无烟煤A2按各占50％掺混时，其燃尽率达到70.65%，也远高于单纯的无烟煤A2的燃尽率（55.68%）。而且，竹炭与煤掺混可以降低燃烧废气中的SO2的排放浓度。竹炭的燃烧符合一级动力学模型。

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第1章 绪论

1.1 我国能源消费概况

1.2 我国生物质资源分布及利用现状

1.3 竹炭的特性及利用现状

1.4 高炉喷吹燃料的概况

1.5 课题研究内容及意义

第2章 实验研究

2.1 竹炭/煤样的制备

2.2 竹炭/煤燃烧实验

2.3 竹炭/煤燃烧烟气测定实验

2.4 竹粉/竹炭燃烧特性及机理研究

第3章 结果与讨论

3.1 原料性质分析

3.2 竹炭/煤燃烧特性分析

3.3竹炭与煤的配合燃料燃尽率分析

3.4 配合燃料燃烧烟气排放分析

3.5 热重实验

第4章 结论与展望

4.1结论

4.2展望

致谢

参考文献

硕士期间成果与论文