富氧气氛下生物质与煤矸石混合燃烧及污染物排放研究

发布时间：2022-11-12 11:05

　　生物质是一种产量大、分布广泛、可再生能力强的能源,具有低灰分、高挥发分的特点;煤矸石为煤炭开采和洗选过程中的副产品,是目前最大的工业废弃物之一,具有高灰分、低挥发分的特点。在能源日益紧缺,环保要求越来越严格的当下,煤矸石与生物质的能源化利用越来越受到各国的重视。生物质与煤矸石在性质上具有互补性,将二者进行混合燃烧可提高煤矸石的燃尽率、降低污染物的排放。本文选用内蒙古产粮区河套平原的玉米秸秆和内蒙古锡林浩特煤田的煤矸石为原料,在空气和富氧（O₂/CO₂）气氛下对二者的燃烧特性、污染物排放特性及微观形态演变特性进行了研究。首先,对试验所用生物质、煤矸石及二者混合试样进行热重试验,对其燃烧特性进行了研究,研究发现:空气气氛下和21%O₂/CO₂气氛下,由于燃烧气氛性质的不同,21%O₂/CO₂气氛会对燃烧过程产生一定的抑制现象;O₂/CO₂气氛下,氧浓度和生物质含量的升高,会对混合试样燃烧过程产生促进作用;升温速率对混... 

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 生物质混合燃烧研究现状
        1.2.2 生物质与煤矸石混合燃烧研究现状
        1.2.3 富氧气氛下生物质混合燃烧研究现状
        1.2.4 燃烧过程中微观特性研究现状
    1.3 主要研究内容
第二章 生物质与煤矸石常规特性分析
    2.1 试样的选取与制备
    2.2 试样的工业分析
    2.3 试样的元素分析
    2.4 试样的发热量测定
第三章 富氧气氛下基于热重试验的燃烧特性分析
    3.1 试验设备
        3.1.1 热分析概述
        3.1.2 热重分析仪
    3.2 试验方案
        3.2.1 不同燃烧气氛下的燃烧试验
        3.2.2 不同O2浓度下的燃烧试验
        3.2.3 不同生物质掺混比的燃烧试验
        3.2.4 不同升温速率下的燃烧试验
    3.3 试验评价方法
        3.3.1 燃烧特征参数
        3.3.2 转化率
        3.3.3 综合燃烧特性
        3.3.4 燃烧动力学分析
    3.4 试验结果与分析
        3.4.1 气氛对试样热重特性影响分析
        3.4.2 O_2浓度对试样热重特性影响分析
        3.4.3 生物质含量对试样热重特性影响分析
        3.4.4 升温速率对试样热重特性影响分析
    3.5 本章小结
第四章 富氧气氛下循环流化床燃烧及污染物排放特性
    4.1 试验设备
        4.1.1 流化床燃烧技术概述
        4.1.2 循环流化床试验台
    4.2 试验条件及方法
    4.3 理论计算值
        4.3.1 理论气体量
        4.3.2 流化参数计算
    4.4 污染物生成机理
        4.4.1 NO_x生成机理
        4.4.2 SO_2生成机理
    4.5 不同送风量下的污染物排放分析
        4.5.1 一次风对污染物排放分析
        4.5.2 二次风对污染物排放分析
    4.6 不同气氛、生物质含量下的污染物排放分析
        4.6.1 不同气氛下CO排放分析
        4.6.2 不同气氛、生物质含量下NO_x排放分析
        4.6.3 不同气氛、生物质含量下SO_2排放分析
        4.6.4 不同气氛、生物质含量下炉内温度分析
    4.7 本章小结
第五章 生物质与煤矸石燃烧过程微观演变研究
    5.1 生物质与煤矸石微观演变研究手段
    5.2 原样的微观形态分析
    5.3 试样燃烧过程中微观形态的变化
        5.3.1 煤矸石燃烧过程中微观形态变化特性
        5.3.2 生物质与煤矸石混合试样燃烧过程中微观形态变化特性
        5.3.3 生物质含量对灰样微观形态影响特性
    5.4 本章小结
结论与展望
    结论
    展望
参考文献
致谢
攻读期间取得的科研成果



本文编号：3706250