玉米秸秆层燃特性的试验研究

【摘要】：随着能源短缺和环境恶化,我国面临着一系列的经济和环境问题。一方面人类对能源的需求越来越大,世界范围内能源消耗量的增长速度惊人,煤、石油、天然气等这些不可再生的化石能源正面临枯竭;另一方面,使用化石能源带来的一系列环境污染问题,特别是二氧化碳的大量排放,造成了温室效应,从而导致全球气候变暖,正使生态环境发生不可逆转的恶化。因此生物质的能源化利用正受到越来越多的重视。层燃是我国一种主要的燃烧方式,根据我国国情,小型电站锅炉和工业链条炉需要进行改造,生物质层燃燃烧可以广泛应用于电站锅炉及工业锅炉中,生物质燃料层燃燃烧特性的研究具有重要的应用价值。 本文在固定床热态试验台上,对玉米秸秆的层状燃烧特性做了研究和探讨。试验中主要采用的是玉米秸秆的光杆部分,在空气截面流率Gm=0.053 kg/m~2-s的条件下通过测量床层内温度、气体(O_2、CO_2、CO和NO)浓度、床重随时间的变化等,研究了一次风风温、秸秆湿度、燃料长度和不同物料配比等因素对试验样品燃烧特性的影响。通过本文的研究,得到了一次风风温、秸秆湿度、燃料长度和不同物料 配比对床层失重、燃烧速率、未燃尽炭比重和NO生成等燃烧特性影响规律。研究成果对实际层燃炉的设计和优化具有重要作用,为进一步研究奠定了基础。 【关键词】：玉米秸秆 层状燃烧 固定床 燃烧特性
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TK16
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 绪论7-15
• 1.1 课题背景7-9
• 1.2 生物质能源利用技术9-10
• 1.3 生物质燃烧技术的研究现状10-14
• 1.3.1 生物质层燃现状10-12
• 1.3.2 生物质燃烧机理的试验研究12-14
• 1.4 本文研究内容、研究目标及意义14-15
• 1.4.1 研究内容14
• 1.4.2 研究目标及意义14-15
• 第2章 固定床热态试验台系统及测量方法15-23
• 2.1 试验台设计原理15-16
• 2.2 试验装置16-21
• 2.2.1 燃烧室17-18
• 2.2.2 炉排18
• 2.2.3 燃气燃烧器18-19
• 2.2.4 称重传感器19
• 2.2.5 空气测量19
• 2.2.6 测温位置和样品、烟气的取样位置19-20
• 2.2.7 固定床热态操作试验过程20-21
• 2.3 试验数据处理公式21-23
• 2.3.1 空气截面流率的确定21
• 2.3.2 燃烧速率和失重速率的确定21-22
• 2.3.3 混合物元素分析和工业分析的计算22
• 2.3.4 未燃烧焦炭比重计算22-23
• 第3章 一次风风温对玉米秸秆层燃特性的影响23-30
• 3.1 试验工况的参数23
• 3.2 试验结果与分析23-29
• 3.2.1 一次风风温对样品失重和燃烧速率的影响23-25
• 3.2.2 一次风风温对秸秆未燃尽碳比重的影响25
• 3.2.3 一次风风温对测点温度及床层温度的影响25-28
• 3.2.4 一次风风温对反应区气体浓度变化的影响28-29
• 3.3 本章小结29-30
• 第4章 湿度对玉米秸秆层燃特性的影响30-37
• 4.1 试验工况参数30
• 4.2 实验结果与分析30-35
• 4.2.1 湿度对样品床层失重和燃烧速率的影响30-31
• 4.2.2 湿度对秸秆未燃尽碳比重的影响31
• 4.2.3 不同湿度下测点温度及床层温度31-34
• 4.2.4 湿度对反应区气体浓度变化的影响34-35
• 4.3 本章小节35-37
• 第5章 燃料长度对玉米秸秆层燃特性的影响37-43
• 5.1 试验工况参数37
• 5.2 实验结果与分析37-42
• 5.2.1 燃料长度对样品失重和燃烧速率的影响37-39
• 5.2.2 燃料长度对测点温度及床层温度的影响39-41
• 5.2.3 燃料长度对反应区气体浓度变化的影响41-42
• 5.3 本章小结42-43
• 第6章 不同物料配比对玉米秸秆燃烧特性的影响43-50
• 6.1 试验工况的参数43-44
• 6.2 试验结果与分析44-49
• 6.2.1 不同物料配比对样品失重和燃烧速率的影响44-46
• 6.2.2 物料配比对测点温度及床层温度的影响46-48
• 6.2.3 物料配比对反应区气体浓度变化的影响48-49
• 6.3 本章小结49-50
• 结论50-51
• 参考文献51-55
• 攻读学位期间发表的学术论文55-59
• 致谢59

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