生物质烟气低温特性及生物质干燥特性实验研究

摘要

生物质发电作为利用可再生能源的重要方式之一，在各国得到大力支持和发展。我国在生物质发电方面起步较晚，随着近几年的发展，逐渐暴露出一些问题。生物质硫(S)的含量较低，而氯(Cl)的含量较高，且燃烧后大部分氯(Cl)以HCl的形式析出，导致生物质燃烧后产生的烟气中HCl的含量较高。由此引起的盐酸露点和结露酸液沉积问题，对于生物质电厂排烟温度的设计和尾部烟道防腐措施的采用有着重要影响。目前国内生物质电厂的设计大多借鉴燃煤电厂的经验，排烟温度设计较高，合理利用排烟余热，将有利于节能减排和提高电厂经济效益。我国用于发电的生物质以草本及木本类植物为主，其含水率高且不稳定，而目前的干燥大多采用自然晾晒法，严重制约了其能源化利用效率。设法利用生物质电厂排烟余热干燥生物质燃料，首先解决了生物质电厂排烟温度过高问题，同时有利于提高生物质能源转化效率。因此，针对以上问题，本文就含氯(Cl)生物质烟气低温特性及生物质燃料干燥特性进行了相关研究:
　　 针对生物质及其烟气的含氯(Cl)特性，本文实验测定了秸秆全氯含量，结果表明，生物质氯含量较大，麦秆的氯含量可达1％左右，在此基础上研究了生物质燃烧过程中氯化物析出特性。以混合气模拟生物质烟气，实验研究了含HCl混合气的结露情况，分析了水蒸气和HCl对于盐酸露点和酸液沉积浓度的影响。结果表明，盐酸露点与纯水蒸气露点相差较小，在所进行实验范围内，盐酸露点温度与水蒸气露点温度最大差值不超过12℃，另外水蒸气对盐酸露点的影响大于HCl的影响。尽管实验混合气中HCl含量较低，盐酸凝结沉积浓度依然较高。
　　 本文通过热重干燥和热风干燥实验研究了生物质的干燥特性，结果表明，以防生物质挥发分的析出，生物质干燥温度应控制在160℃以下。分析了干燥温度、初含湿量、生物质种类及结构（空隙率）和热风速对生物质的干燥过程的影响，并将两种干燥实验的结果进行了对比分析。干燥温度和热风速使干燥速率的提高在温度较低时效果较好;初含湿量升高，干燥时间增加值小幅增加。由于生物质的空隙率存在差异，致使干燥过程存在区别。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 生物质能利用意义与现状

1．1．1 生物质能利用意义

1．1．2 生物质能利用现状

1．1．3 生物质发电技术

1．2 含氯生物质烟气低温特性

1．2．1 生物质氯及析出特性

1．2．2 烟气酸露点及结露酸液沉积研究现状

1．3 干燥技术研究现状

1．4 课题提出背景及研究内容

1．4．1 课题提出背景

1．4．2 本论文研究内容

第2章 生物质氯含量及燃烧过程氯化物析出特性试验研究

2．1 引言

2．2 艾士卡混合剂熔样—硫氰酸钾滴定法测定生物质氯

2．2．1 实验原料及方法

2．2．2 试验步骤及结果

2．3 生物质燃烧过程氯化物析出特性实验

2．3．1 实验装置与方法

2．3．2 实验原料及步骤

2．3．3 实验结果与分析

2．4 本章小结

第3章 含水和HCl混合气结露特性实验研究

3．1 引言

3．2 含水和HCl混合气结露实验研究

3．2．1 实验装置与方法

3．2．2 实验步骤

3．2．3 盐酸露点试验结果与分析

3．2．4 酸液凝结实验结果及分析

3．3 本章小结

第4章 生物质燃料等温干燥特性实验研究

4．1 引言

4．2 生物质燃料理化特性实验

4．2．1 生物质元素分析

4．2．2 生物质工业分析

4．3 生物质燃料热重特性实验

4．3．1 实验仪器与方法

4．3．2 生物质热重实验结果与分析

4．4 生物质燃料等温干燥特性实验研究

4．4．1 实验对象与实验方法

4．4．2 实验结果与分析

4．5 本章小结

第5章 生物质燃料热风干燥实验研究

5．1 引言

5．2 实验装置、材料与方法

5．3 实验结果与分析

5．3．1 生物质燃料热风干燥曲线分析

5．3．2 不同热风速下的生物质干燥曲线与热重干燥曲线对比分析

5．3．2 热风速对干燥时间影响

5．4 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间主要成果

致谢