生物质燃烧飞灰结渣特性和受热面腐蚀研究

摘要

为了全面而深入的了解生物质锅炉飞灰结渣和受热面腐蚀特征，选取了三种常见的生物质（棉花杆、烟杆、木屑）进行制灰，通过灰熔点测试方法，研究了生物质灰熔融特性随灰中各种成分的变化规律。利用钢材腐蚀实验方法研究了生物质灰腐蚀受热面特性随灰成分、气相条件的变化规律。
　　 通过灰熔点测试实验发现，在含SiO2含量较高的生物质灰中添加碱金属可以降低灰的灰熔点;当生物质灰中的碱金属含量较高时，添加SiO2可以降低其灰熔点，在当生物质灰中的碱金属含量较低时，添加SiO2可以升高灰熔点;在生物质灰中添加Al2O3可以明显提高生物质灰的灰熔点;在生物质灰中添加Cl（即KCl）时，其灰熔点会降低;CaO含量高的生物质灰，灰熔点随着CaO含量的升高而升高;生物质灰的CaO含量较少时，灰熔点随着CaO含量升高先下降后升高。在生物质灰中添加Fe2O3时，生物质灰的灰熔点明显降低。
　　 含Cl较高的烟杆灰对受热面的腐蚀程度要明显强于其他两种生物质灰，二氧化硅的增加在一定程度上增加了受热面的腐蚀，Al2O3含量的增加，受热面的腐蚀灰减弱。氧化钾含量的提高可以促进受热面的腐蚀，氯化物对于受热面的腐蚀有着很大的促进作用。氧化钙在含量较少的时候能够和生物质灰中的碱金属等物质形成共融性化合物，使灰熔点降低，会加快对受热面的腐蚀。Fe2O3可以促进受热面的腐蚀。HCl能够加强对受热面的腐蚀。氧气的量越高，对受热面的腐蚀越有利。水蒸气浓度增大可以促进其与生物质灰中的Cl化物反应，生成HCl，从而加强对受热面的腐蚀。随着温度的升高，受热面因为腐蚀的质量增加量是增加的。生物质灰中残碳量的存在可以促进其对受热面的腐蚀。
　　 通过对生物质锅炉飞灰结渣和受热面腐蚀方面的研究，对生物质锅炉的设计运行调整具有指导意义。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 我国生物质能的利用现状

1．2．1 我国生物质的种类

1．2．2 生物质能利用技术介绍

1．3 生物质燃烧中存在的问题

1．4 国内外对于生物质燃烧中结渣和受热面腐蚀的研究概况

1．4．1 结渣形成机理

1．4．2 受热面腐蚀的形成机理

1．5 本文研究目的

1．6 本文研究内容

第二章 生物质及其灰的基本特性分析

2．1 引言

2．2 生物质的工业分析和元素分析

2．3 生物质灰的制取方法以及产灰率比较

2．4 生物质灰成分分析

2．5 生物质灰熔点分析

2．6 本章小结

第三章 生物质灰的结渣特性分析

3．1 引言

3．2 实验方法

3．3 碱金属含量对灰熔点的影响

3．4 SiO2含量对灰熔点的影响

3．5 Al2O3含量对灰熔点的影响

3．6 Cl含量对灰熔点的影响

3．7 CaO含量对灰熔点的影响

3．8 Fe2O3含量对灰熔点的影响

3．9 本章小结

第四章 受热面腐蚀特性研究

4．1 引言

4．2 实验装置及方法

4．3 灰成分对受热面腐蚀的影响

4．3．1 碱金属含量对受热面腐蚀的影响

4．3．2 SiO2含量对受热面腐蚀的影响

4．3．3 Al2O3含量对受热面腐蚀的影响

4．3．4 Cl含量对受热菌腐蚀的影响

4．3．5 CaO含量对受热面腐蚀的影响

4．3．6 Fe2O3含量对受热面腐蚀的影响

4．4 气相中HCl浓度对受热面腐蚀的影响

4．5 氧气浓度对受热面腐蚀的影响

4．6 水蒸气浓度对受热面腐蚀的影响

4．7 温度对受热面腐蚀的影响

4．8 生物质灰中的残碳对受热面腐蚀的影响

4．9 本章小结

第五章 全文总结与建议

5．1 全文总结

5．2 后续工作建议

参考文献

致谢