CaO调理生物质酸水解残渣燃烧机理及排放特性研究

摘要

由于世界范围内的能源危机越来越严重以及世界各国日益重视环境保护,因此研究和开发一部分可再生能源来代替被过度使用和开采的不可再生资源,已经成为各国政府和学者的重要研究方向。由于生物质直接燃烧对大气污染大,所以利用水解后的生物质来制备液体燃料的研究越来越受到重视;但是生物质水解后剩余的残渣若不能够及时的处理和正确的利用,则会对环境造成污染和资源的浪费。所以对生物质酸水解残渣的燃烧机理的调理和排放特性的越来越受到重视。
　　本文以生物质酸水解残渣—糠醛渣为研究对象,对生物质酸水解残渣颗粒燃烧特性调理及燃烧排放特性进行了研究,创新的提出了利用氧化钙调理酸性环境和利用氧化钙作为脱硫剂的新思路;搭建了一个微型的燃烧模拟实验台,通过这个试验台研究了生物质颗粒作为燃料的锅炉的燃烧及排放特性。
　　研究发现:随着CaO的添加量的增大,热解初始温度、结束温度有所提高,氧化钙阻碍热解,使热解滞后。CaO使最大反应速率对应温度升高、燃烧着火点温度滞后、最大反应速率减少等,且能够抑制挥发份的析出。CaO的添加对热解燃烧反应都有抑制作用,添加量越大,抑制现象越明显。热解、燃烧过程随成型压力的增大,热滞后现象越明显,热解初温、着火点温度、最大反应速率对应的温度点都相应的滞后;而且成型压力越大燃烧过程中爆燃现象越明显。在氧化钙的添加量为零的情况下,随着燃烧反应的温度增高,则烟气中测得的S的百分含量也随之变大。所以在平时燃烧过程中采用较低的燃烧温度能减少烟气中的硫的百分含量,使硫残留在残渣中。当燃料层的厚度为400mm和一、二次风量的配比率为50％时生物质颗粒燃烧充分,热效率最高。在合理的一、二次风量配比率情况下,导致排烟热损失增大的主要原因是排烟温度过高。因此在以后的设计和开发生物质颗粒锅炉时,我们应该减少排烟热损失,也就是降低空气过量系数和减少漏风等。

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1.前言

1．1研究背景

1.2生物质直燃技术

1.3生物质能的利用方式的转化

1.4水解残渣的利用和面临的主要技术问题

1.5研究目标和研究内容

2.添加氧化钙后的糠醛渣的热解与燃烧过程研究

2.1生物质的物性

2.2 玉米芯、乙酰丙酸渣和糠醛渣的热解和燃烧曲线

2.3选取实验样品

2.4试验装置

2.5糠醛渣的热解和燃烧实验方案

2.6糠醛渣的热解过程研究

2.6.3 CaO含量的影响

2.7糠醛渣燃烧过程分析

2.8本章小节

3.糠醛渣脱硫特性的研究

3.1 SO2的危害

3.2实验方案：

3.3实验结果与分析

3.4 氧化钙脱硫机理的研究

3.5本章小结

4.生物质的燃烧及排放特性

4.1生物质的燃烧的相关基础理论

4.2实验系统与方法

4.3试样的制备

4.4影响挥发分析出燃烧时间的因素

4.5生物质颗粒燃料锅炉的燃烧及排放特性

4.6 实验结果分析

5.结论与展望

5.1 主要结论

5.2本文不足与研究展望

参考文献

附录

致谢

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