秸秆与煤混合燃烧特性及氮氧化物析出特性研究

【摘要】： 生物质和煤混燃是降低污染物排放、提高生物质能利用率、节约能源的有效方式。目前,世界各国均面临着能源短缺和环境污染的问题,开发混燃技术,完善混燃理论势在必行。 本文利用热分析技术研究了脱灰秸秆和脱灰煤燃烧特性及混合燃烧特性,进而研究了秸秆混合比例、燃烧气氛及添加矿物质种类和添加量对脱灰样品燃烧特性的影响。结果表明:混合物中秸秆数量对混燃特性有较大影响,秸秆比例越大则最大失重率、挥发分放热峰值、燃烧特性指数均越大。混合秸秆比例达20%时,着火温度最低。富氧有利于混合物燃烧,使着火提前、提高燃烧速率,并改善燃烧特性。矿物成分K、Na、Ca、Mg的添加对脱灰样品燃烧特性的影响与秸秆和煤的比例以及矿物质添加量有关,K、Na可催化燃烧,且K的催化作用强于Na,而Ca、Mg则抑制燃烧。同时,根据燃烧实验结果建立了秸秆与煤混合燃烧动力学模型。 利用静态燃烧系统对脱灰秸秆和脱灰煤单独燃烧和混合燃烧过程NO析出特性进行了研究,分析了秸秆混合比例、炉温对NO排放的影响,重点研究了矿物质添加剂对NO析出过程的抑制作用。研究表明:掺混一定比例秸秆能有效降低NO释放,但降低幅度受燃料固有氮量和秸秆混合比例共同作用;NO生成处在中温段,且温度升高则NO转化率增大, NO释放结束时间提前;碱性矿物质K、Na、Ca、Mg对NO还原均具有一定的催化作用,作用强弱与矿物质本身的催化活性、添加量以及燃料特性(秸秆混合比例)有关,另外,四种矿物质在最适宜添加量情况下单一催化效果比较为:NaKCaMg。同时,确定了混燃过程中NO生成动力学模型。 利用灰色理论对混燃过程NO析出转化各影响因素进行关联度分析,确定各影响因素的主次关系,以此讨论各因素对NO转化率的影响。并根据实验结果建立了NO析出灰色理论模型。 【关键词】：秸秆 混合燃烧 脱灰 矿物质 动力学模型 灰色理论
【学位授予单位】：沈阳航空工业学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TK16
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 绪论12-22
• 1.1 生物质能开发的重要意义12-13
• 1.2 生物质能概述13-17
• 1.2.1 生物质能特点13-14
• 1.2.2 生物质能利用转化技术及现状14-17
• 1.3 燃煤电厂NOX 控制的必要性17-20
• 1.3.1 我国火电厂NO_X 排放情况17-18
• 1.3.2 国内外火电厂NO_X 控制状况18-19
• 1.3.3 燃煤NO_X 控制技术简介19-20
• 1.4 课题研究的内容、目的与意义20-22
• 第2章 生物质与煤混燃特性及氮迁移特性研究进展22-29
• 2.1 煤与生物质混合燃烧特性研究22-24
• 2.2 燃料氮的存在形态及NO_X 生成机理研究24
• 2.3 煤中燃料氮析出转化特性研究进展24-29
• 2.3.1 燃料氮的氧化特性研究25-26
• 2.3.2 燃料氮的热解特性研究26-27
• 2.3.3 NO_X 的催化转化特性研究27-28
• 2.3.4 生物质与煤混燃NO_X 排放特性研究28-29
• 第3章 秸秆与煤混燃特性及动力学特性研究29-46
• 3.1 概述29
• 3.2 样品选取和制备29-30
• 3.2.1 实验原煤和秸秆的工业分析及元素分析29-30
• 3.2.2 样品脱灰处理30
• 3.3 实验仪器和设备30
• 3.4 实验方法及数据处理方法30-33
• 3.4.1 燃烧特性实验方法30
• 3.4.2 燃烧曲线特征参数的求取方法30-33
• 3.5 混合燃烧特性实验研究33-40
• 3.5.1 脱灰秸秆含量对混燃特性影响实验研究33-37
• 3.5.2 氧气含量对混燃特性影响实验研究37-40
• 3.6 燃烧动力学特性研究40-44
• 3.6.1 热分析动力学方程40-42
• 3.6.2 动力学参数的求取及分析42-44
• 3.7 本章小结44-46
• 第4章 矿物成分对秸秆与煤混燃特性影响实验研究46-56
• 4.1 概述46
• 4.2 实验样品制备46
• 4.3 实验装置与方法46-47
• 4.4 实验结果与讨论47-55
• 4.4.1 不同秸秆含量下矿物成分对混燃特性影响实验研究47-52
• 4.4.2 矿物成分添加量对混燃特性影响研究52-55
• 4.5 本章小结55-56
• 第5章 秸秆与煤混燃过程中氮氧化物析出特性实验研究56-79
• 5.1 概述56
• 5.2 实验仪器和设备56-57
• 5.2.1 热重分析仪与气相色谱质谱联用仪系统56-57
• 5.2.2 静态燃烧实验系统57
• 5.3 实验方法与条件57-59
• 5.4 程序升温过程NO 析出特性实验研究59-73
• 5.4.1 不同秸秆含量混合试样NO 析出特性59-61
• 5.4.2 添加KOH 对NO 释放特性影响研究61-64
• 5.4.3 添加NaOH 对NO 释放特性影响研究64-67
• 5.4.4 添加CaO 对NO 释放特性影响研究67-70
• 5.4.5 添加MgO 对NO 释放特性影响研究70-72
• 5.4.6 添加四种碱性矿物质对NO 还原催化能力比较72-73
• 5.5 恒定温度下秸秆与煤混燃NO 析出特性实验研究73-75
• 5.6 NO 生成反应动力学研究75-77
• 5.6.1 NO 生成动力学描述及求取75-76
• 5.6.2 混燃NO 生成动力学参数分析76-77
• 5.7 本章小结77-79
• 第6章 秸秆与煤混燃过程NO 析出转化灰色理论分析79-89
• 6.1 概述79
• 6.2 灰色关联度分析原理79-81
• 6.3 实验结果的灰色关联度分析81-84
• 6.4 NO 析出转化特性的GM(0,N)模型84-87
• 6.5 混燃过程NO 转化率的灰色预测87-88
• 6.6 本章小结88-89
• 结论89-92
• 参考文献92-97
• 致谢97-98
• 攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文98

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

生物质与煤混烧对降低NO_x排放的影响因素分析    鲁光武;陈海平;于鑫玮;

生物质合成气的组分调控技术及深度净化    孟凡彬

城市生活垃圾与煤混燃改进方案研究及其模糊评价    王朋

国外生物质能转化技术与应用    王海滨

流化床中煤和生物质混烧N_2O和NO_x排放规律研究    沈伯雄,姚强,刘德昌

生物质与煤共燃研究    段菁春,肖军,王杰林,庄新国

能源植物的开发和利用    万泉

CaO对煤焦还原NO的催化作用    唐浩,钟北京

生物质液化燃料的前景与应关注的问题    顾钢

烟煤及其混煤高温燃烧时SO_2生成特性的试验研究    翁安心,周昊,王正华,池作和,蒋啸,岑可法

灰分矿物质组成对焦炭还原NO_x反应影响研究进展    宋谦;安恩科;朱基木;史萌;周海珠;杨丹;陈跃华;

大气污染治理中的催化技术    叶代启,梁红

矿物质对煤中硫氮在热解气化过程中迁移变化的催化作用    景晓霞,常丽萍

能源植物的研究现状与发展前景    郭平银;肖爱军;郑现和;尚会芹;

利用生物质废弃物生产生物基产品    毛渺浩;刘斌;

石油植物的利用研究    叶利民;徐芬芬;

能源植物资源的开发利用现状与展望    孙红杰;谭燕宏;

能源植物资源及应用潜力概述    何会流;

麻疯树组培快繁技术研究进展    袁瑞玲;郎南军;陈芳;吴涛;孔继君;

绿色能源植物的研究进展    王会勤;杨慧玲;梅世秀;宋安东;

河北省唐山市循环农业发展方向与模式选择    周颖;尹昌斌;

生物质能源化学转化技术与应用研究进展    田水泉;张立科;杨风岭;张宪宏;樊静;

生物质利用技术的研究进展    冯小芹;

生物质与煤复合燃烧技术及其理论研究    任晓平;石久胜;唐欣彤;刘建红;刘哲;

锑矿区野生苎麻富集重金属及转化燃料乙醇的研究    刘书慧;揭雨成;邢虎成;康万利;王贤芳;

浅论生物质气化发电技术及在云南省和东南亚国家的应用潜力    甄恩明;蔡正达;王文红;

浅论生物质气化发电技术及应用潜力    甄恩明;蔡正达;王文红;

能源植物资源与能源转化技术研究进展    邱凌;雷彦宁;巨鹏;王晓超;刘洋;

我国能源植物资源及其研发进展    何海英;邱凌;冯佰利;

纤维素生产燃料乙醇技术概述    吴昊;解生权;韩晓颖;

有效利用可再生能源 建设社会主义新农村    贾静;于华;苏雁;冷朝阳;张树兴;

恶臭污染及危害分析    李燕莉;王令;程晖;丁忠浩;

助剂与活性组份对SCR脱硝催化剂性能的影响    袁处;刘少光;桑劲鹏;宋汝鸿;陈成武;吴进明;

大型电站锅炉掺烧印尼煤的研究与应用    徐远纲

低挥发份劣质燃料循环流化床燃烧特性研究    李社锋

选择性非催化还原与先进再燃技术的实验及机理研究    吕洪坤

辽宁省能源消耗及碳排放规律研究    田徵

能源替代、安全约束和经济增长    尤卓雅

利用两种大型海藻制备生物能源的探索研究    冯大伟

玉米秸秆发酵生产酒精的研究    张强

热解、气化过程中燃料-N的形态转化及迁移规律研究    王宗华

中国木本油料能源树种资源开发潜力与产业发展研究    刘轩

柴油机燃用小桐子油的燃烧过程试验与模拟研究    王子玉

生物质与煤混合燃烧特性的研究    马爱玲

SCR烟气脱氮催化剂及技术研究    宋涛

生物质快速热解制生物质油的实验研究    胡兴涛

基于火墙式火炕农村采暖系统的研究    朱俊亮

八种抗逆经济能源植物的生化成分与脂肪酸组成    邢维贺

煤基混合燃料的燃烧特性及优化配比研究    袁军

改性活性半焦脱除烟气中NO_X的研究    王萍

焦炭氮化学反应动力学实验研究    程冉

生物质综合利用CDM项目方法学应用研究    李威

甜高粱茎秆采后生理特性及乙醇发酵工艺研究    孟伊娜

150t/D城市生活垃圾流化床焚烧炉的设计及其运行    李晓东,杨家林,池涌,严建华蒋旭光,黄国权,倪明江,岑可法

废塑料与煤流化床混烧试验研究    金余其 ,蒋旭光 ,李晓东 ,马增益 ,徐旭 ,池涌 ,严建华 ,岑可法

流化床中煤和生物质混烧N_2O和NO_x排放规律研究    沈伯雄,姚强,刘德昌

城市垃圾焚烧过程中主要污染物的生成和控制    高宁博;李爱民;陈茗;

循环流化床垃圾焚烧炉设计    王桂玲;

垃圾焚烧发电技术主要问题及其对策    吕玉坤;彭鑫;

流化床中垃圾与煤混烧的技术经济分析    田文栋,魏小林,黎军,盛宏至,金关麟

城市垃圾与煤在CFBC试验台上的混烧试验    吕清刚,那永洁,包绍麟,孙运凯,贺军,王宝成,赵焕明,崔平,矫维红,李志伟,赵宝华

生物质超临界水流化床气化制氢系统与方法研究    吕友军;郭烈锦;张西民;金辉;

CO_2/H_2和(CO/CO_2)+H_2低压合成甲醇催化过程的本质    孙琦,张玉龙,马艳,邓景发

生物质催化制氢机理研究    常杰;吕鹏梅;王铁军;付严;

    张礼进

城市生活垃圾流化床焚烧过程酸性气体排放及其人工神经网络预测    张东平

生物质流化床气化机理与工业应用研究    陈平

基于新型分类收集系统的生活垃圾焚烧过程污染物控制及其机理研究    石德智

垃圾焚烧过程中氯源对HCL和二噁英排放特性影响的初步研究    杨忠灿

流化床垃圾焚烧积灰特性研究及冷态积灰模拟实验    孙巍

煤中挥发份燃烧机理的试验研究    张海飞

生物质气化过程中氮污染物形成机理研究    李刚

循环流化床锅炉焦炭颗粒燃烧机理研究    冯旭红

生物质能与煤共燃对污染物排放影响的数值模拟    杜欣

固定床中生物质气化过程研究    毛燕东

生物质混煤燃烧综合特性试验研究及其模糊评价    孙迎

生物质气化气中污染物氨催化脱除过程工况优化    李大中;郭放;

300 MW机组锅炉空气分级燃烧改造    张超;张冰;鲁光武;于鑫玮;

燃煤添加剂的助燃性能研究    李伟,钱枫

脱硫工艺中的混煤燃烧技术    吕群

生物质型煤固硫规律的研究    刘伟军,孙庆滨,张维洁,胡仁德

生物质、固废弃物的气化、热解、焚烧技术及其装备    陶邦彦,徐洪海,杭鹏志,陶士明,周书平

洁净煤燃烧技术发展趋势    张忠孝,吴江全,栾翔

我国几种典型煤中痕量元素的分布特征    晏蓉，曾汉才，欧阳中华, 陆晓华，徐涛

发展“燃料酒精”的建议    章克昌

生物质快速热解液化技术    姚福生,易维明,柏雪源,何芳,李永军

对用生物质原料生产燃料用乙醇之我见    倪维斗,李政,靳晖

农林废弃物热解液化机理及其主要影响因素    孔晓英,武书彬,唐爱民,陈港

    中国工程院院士 陈清如

污水污泥在流化床内燃烧特性的试验研究    李爱民,王志,魏砾宏,蔡九菊

混料工艺对Al+Fe_2O_3铝热剂燃烧特性的影响    张继祥,夏天东,赵文军,刘天佐

煤和石油焦混合燃料在循环流化床中的燃烧特性    王凤君,赵长遂

多线程技术在汽油机峰值压力测量中的应用    石本改,李岳林,刘志强,王艺娟

生物质燃气燃烧装置的探讨    刘永艳;王述洋;

O_2/CO_2燃烧技术及其污染物生成与控制    刘忠;宋蔷;姚强;张利琴;

稻壳燃烧特性与动力学模型的研究    陆飞;王永桥;章静;卢平;

硼粉理化特性及其在富燃料固体推进剂中的应用进展    庞维强;樊学忠;吕康;

油页岩循环流化床锅炉炉内温度与SO_2浓度的数值模拟    李少华;潘冬慧;张立栋;王擎;

铝颗粒燃烧特性研究进展    成红刚;陈雄;周长省;郑健;

材料燃烧特性国家基础数据库的建立探讨    毛莹;

废塑料燃烧特性的实验室研究    龙世刚;孟庆民;徐春;曹绍辉;

含纳米铝粉复合固体推进剂的燃烧特性及机理分析    段军鸿;丁敦辉;张宇驰;李疏芬;

混煤燃烧特性的研究    欧阳德刚;罗安智;朱善合;邹明金;王海清;

典型村镇垃圾燃烧、脱氯特性及机理研究    刘金生;陈江;

用DSC试验评价煤的燃烧特性    钱秋兰;

生物柴油的喷雾及燃烧与排放特性研究    李理光;张旭升;胡宗杰;邓俊;吴志军;

含纳米铝粉复合推进剂的燃烧特性    孙运兰;李疏芬;丁敦辉;

石灰石对煤粉燃烧特性影响的热重法研究    张洪;李梅;孙明;范佳鑫;

利用压力能平衡天然气燃烧特性的节能技术研究    罗东晓;

煤质分析对新型干法水泥生产的影响    司马晨曦

输美服装应加强面料阻燃性能检测    王定俞叶丹

锅炉煤燃烧技术获突破    赵军

培训不到位 无知酿火灾    杨育恒

燃煤性质变化对锅炉运行调整的影响    山西省锅炉压力容器监督检验所 王强

外墙保温防火试验及建筑应用的研究（三）    供稿 北京振利高新技术公司

上海市汽车零配件产品抽查合格率97.6%    尚祭坚

严格规范生物质能源的使用标准    中国汽车技术研究中心首席专家 王务林

混煤煅烧及其对烧成系统的影响    北京太行前景水泥有限公司 卢勇

上柴D683柴油机装上出口船    记者 胡晓峰

秸秆固化成型燃料助燃剂研制及燃烧特性试验与模拟研究    袁海荣

低品位水煤浆成浆、燃烧特性研究及应用    张传名

倾斜气流作用下酒精池火燃烧特性及传热机制研究    陶常法

生物质气燃烧特性及火焰结构的相关研究    刘昌业

城市生活垃圾燃烧特性及新型流化床焚烧技术的研究    金余其

循环流化床焚烧炉中生活垃圾燃烧特性研究    闫涛

混煤高效低污染燃烧特性研究    李永华

动力配煤的理论与应用研究    戴财胜

小球粘结高燃速推进剂燃烧特性研究    郭效德

高能固体推进剂燃速数值模拟    李苗苗

高效清洁柴油燃料氧化剂及降低柴油机排放的应用研究    毛功平

混煤热解燃烧特性的试验研究    王晓雷

高过载下延期药的燃烧特性研究    武双章

玉米秸秆燃烧特性试验研究    薛海亮

工业蜂窝型煤的配比及燃烧特性研究    王文生

几种能源树种燃烧特性的研究    何宝华

生物柴油在直喷式柴油机上的燃烧和排放特性研究    刘津

生活垃圾燃烧特性的影响因素    沈滨文

动力煤煤质与燃烧特性关系的基础研究    刘明锐

烟草燃烧特性研究    钟仙芳