滩涂高能农作物秸秆固体成型燃料研究

摘要

本文以江苏滩涂盐土上种植的菊芋、棉花、玉米和大豆等作物秸秆为原料研制了多种新型生物质固体燃料，研究了他们的生产工艺及燃烧特性。以菊芋、棉花等生物质固体燃料为基础，通过添加一定比例的劣质烟煤，研发了秸杆-烟煤型生物质固体燃料，且对其燃烧特性作了比较研究。为了进一步优化生物质固体燃料的生产工艺，研究了四种添加剂MgCO3、CaCO3、Al2O3和Al2Si2O5(OH)5对固体成型燃料燃烧性能的影响，获得了燃烧性能好、低碳环保的新型固体燃料。主要研究内容如下:
　　(1)菊芋秸秆加工的生物质固体燃料的燃点和灰分均低于玉米秸秆、棉花秸秆、玉米芯、大豆秸秆所生产的生物质固体燃料，但其放热量显著高于以上几种常规农作物秸杆固体成型燃料。生产的菊芋生物质固体成型燃料具有灰分含量低、含S、N元素等元素少、释放的酸性气体量少和挥发分含量高的特点。这些结果表明菊芋秸秆是放热量高、烟气排放环保的生物质固体燃料的优质原料，以此加工的生物质固体燃料是适宜进行推广的清洁生物质能源。
　　(2)菊芋秸秆——劣质烟煤混合型固体成型燃料具有以下特点:40％菊芋秸秆混合固体成型燃料（m菊芋∶m烟煤=2∶3）的燃点和灰分均明显低于纯烟煤燃料，放热量却显著高于纯菊芋秸秆固体成型燃料;该比例的混合固体燃料燃烧释放出的酸性气体明显少于纯烟煤燃料，其总体指标达到国家环保标准。
　　(3)四种添加剂(MgCO3、CaCO3、Al2O3、Al2Si2O5(OH)5)对酸性气体均有明显的吸附作用，且有效地降低了燃料的结渣率;CaCO3使燃料的灰分含量、烟黑的林格曼指数显著下降。CaCO3可以有效缓解生物质混合燃料中的灰分、烟黑、酸性气体的生成，改善了混合固体燃料燃烧性能，是一种较为理想的新型固体成型燃料添加剂。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1．研究背景及意义

1．1．能源概述与使用现状

1．2．环境现状及问题

2．生物质能源的利用理论基础及发展

2．1．生物质组成及其特征

2．2．菊芋作为能源植物的应用

3．生物质能的研究现状

3．1．生物质固体成型燃料研究现状

3．2．生物质固体燃料成型原理和条件探究

4．生物质与煤炭混燃的研究现状

4．1．生物质添加对混合燃料燃烧参数的影晌

4．2．添加剂对生物质混合燃料优化的研究现状

5．本论文研究目的、意义和技术路线

5．1．目的和意义

5．2．技术路线

第二章 滩涂几种生物质固体燃料制备及燃烧性能研究

1．材料与方法

1．1．实验仪器

1．2．实验方法

2．结果与分析

2．1．不同生物质固体成型燃料燃烧参数的研究

3．讨论

4．小结

第三章 菊芋秸秆劣质烟煤混合固体燃料的制备及燃烧性能研究

1．材料与方法

1．1．实验仪器和材料

1．2．实验方法

1．3．固体成型燃料元素测定

1．4．菊芋秸秆-烟煤混合固体燃料燃烧性能的研究

2．结果与分析

2．1．不同配比菊芋烟煤混合固体燃料

2．2．不同配比菊芋烟煤混合固体燃料的化学成分组成

2．3．菊芋秸秆-劣质烟煤混合型固体成型燃料燃烧性能研究

3．讨论

4．小结

第四章 新型菊芋秸秆-烟煤混合固体燃料添加剂的选择与燃烧性能分析

1．材料与方法

1．1．实验仪器和材料

1．2．实验方法

1．3．添加添加剂的固体燃料燃烧性能的测定

2．结果与分析

2．1．添加剂对新型固体成型燃料燃烧性能研究

3．讨论

4．小结

全文总结

创新点

展望

参考文献

攻读硕士期间发表、待发表和已投论文

致谢