简谈动力学广东典型生物质燃烧及烟气排放特性怎样

论文导读：
摘要：随着我国经济的进展和城市人口增加，环境污染和能源短缺日益凸显。开发可持续使用的、可再生的能源来取代日益减少的化石能源刻不容缓，生物质由于其排放低，永不枯竭等自然特性，得到了广泛的重视。以目前来看，生物质直燃技术是运用最多最广泛的生物质能源使用技术。由于燃料特性是造成电厂给料体系缺陷除尘器磨损和机组不能正常运转的主要理由，生物质燃料的燃烧特性探讨非常必要。本论文从几种广东省典型生物质燃料：桉树皮、碎桉木、甘蔗渣和甘蔗叶为探讨对象，采取热重分析仪，管式炉和烟气分析仪对生物质燃料的燃烧特性和污染物排放特性进行了探讨，并求得其燃烧动力学参数。通过一系列的热重实验，考察了升温速率和燃烧气氛对四种生物质燃料燃烧特性的影响。结果表明：随着升温速率的提升，生物质燃料的燃烧失重速率在全程都有所增大，并在DTG曲线峰处增多最多，在相同的气氛下，升温速率越大，峰值温度越高，对应的转化率也越大，并且会产生热滞后现象。氧气浓度对生物质燃烧的影响是分段的，即氧气浓度对挥发分析出和燃烧的影响较小，而对固定碳的影响较大。随着升温速率的增大，树皮的可燃性指数和综合燃烧特点指数增大。以动力学计算结果来看，树皮，碎木和甘蔗渣在低升温速率的工况下，固定碳燃烧阶段活化能随着氧气浓度的增大而增大。在高升温速率下，树皮，碎木和甘蔗渣挥发分析出的历程中，随着氧气浓度的增多，反应的活化能增大。升温速率对甘蔗渣的影响非常显著，氧气浓度相同，随着升温速率的增大，甘蔗渣挥发份析出燃烧阶段的活化能增大。在贫氧条件下，升温速率越大，甘蔗渣和甘蔗叶的固定碳燃烧难度成倍数增大。通过管式炉实验对生物质燃料的燃烧历程进行了试验探讨，探讨发现，不同的生物质燃料恒温燃烧特性大体相似，但有一定的区别。以失重曲线上看，炉膛温度为500℃和600℃时，树皮样品燃烧缓慢，炉膛温度达到700℃才进入快速燃烧状态，而对于碎木和甘蔗叶，在炉温为600℃时就已经进入快速燃烧状态，甘蔗渣低温（500℃）就快速着火燃烧。以燃烧残渣的工业分析结果来看，在缓慢燃烧状态下，水分的析出先于挥发份的析出，两个阶段分开进行，固定碳在挥发份析出阶段有非常少量的燃烧。而在快速燃烧状态下，温度已经不是影响燃烧历程的主要因素，燃烧率主要由氧气的扩散决定，水分的析出阶段非常短暂，很难以失重曲线上判断出来。综合程序升温和恒温燃烧下各种燃烧特性参数，甘蔗渣在四种生物质燃料中燃料性能最好，而树皮燃烧性能最差。生物质燃料在中高温下燃烧时，NOx排放伴随整个燃烧历程。在低温(500℃)炉膛内燃烧，NOx排放非常少。随着炉膛温度的升高，树皮、碎木和甘蔗叶燃烧NOx排放曲线峰值显著增大，并且炉膛温度越高，波峰越早出现。在炉内温度为600℃时，四种生物质燃料燃烧排放的NOx中NO和NO2含量相差不大，随着温度的升高，NOx成分发生了剧烈的变化，体现为NO含量急剧增大，NO2急剧减小，并且随着时间推移，NO组分含量比有增大的走势，NO2组分比例有减小的走势。采取Chemkin模拟也表明温度是生物质燃料燃烧生成NO一个重要因素，随着温度的升高NOx排放显著增大。关键词：生物质论文燃烧特性论文动力学论文NOx论文
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ABSTRACT7-12
第一章 绪论12-26

1.1 生物质开发的背景及作用12

1.2 生物质能源的特征12-14

1.2.1 生物质能源的优点12-13

1.2.2 生物质能源的缺点13-14

1.3 生物质能使用情况14-15

1.4 生物质能使用模式15-20

1.5 生物质直燃技术20-22

1.6. 生物质直燃中有着的不足22-23

1.7 国内外探讨近况23-24

1.8 课题来源和探讨内容24-26

1.8.1 课题来源24

1.8.2 本论文的主要工作及探讨内容24-26

第二章 生物质燃烧相关基础论述26-33

2.1 生物质的化学组成26

2.2 生物质燃烧历程极为影响因素26-28

2.1 失水干燥历程26-27

2.2 挥发分析出燃烧历程27

2.3 焦炭燃烧历程27-28

2.3 生物质燃烧NOX的生成28-31

2.3.1 生物质论文导读：.1实验仪器33-343.2.2实验材料34-363.2.3实验中的相关计算363.2.4燃烧动力学参数计算36-373.3生物质燃烧动力学37-383.4燃烧特性参数38-393.5实验结果分析39-523.5.1树皮在不同工况下燃烧39-433.5.2碎木在不同工况下燃烧43-453.5.3甘蔗渣在不同工况下燃烧45-483.5.4甘蔗叶在不同工况下燃烧48-523.6生物质燃烧动力
燃烧NOx的排放与危害28-30

2.3.2 生物质燃烧NOx的生成机理30-31

2.4 生物质燃烧SOX的生成31-32

本章小结32-33
第三章 生物质燃烧动力学分析33-58

3.1 引言33

3.2 实验部分33-37

3.

2.1 实验仪器33-34

3.

2.2 实验材料34-36

3.

2.3 实验中的相关计算36

3.

2.4 燃烧动力学参数计算36-37

3.3 生物质燃烧动力学37-38

3.4 燃烧特性参数38-39

3.5 实验结果分析39-52

3.5.1 树皮在不同工况下燃烧39-43

3.5.2 碎木在不同工况下燃烧43-45

3.5.3 甘蔗渣在不同工况下燃烧45-48

3.5.4 甘蔗叶在不同工况下燃烧48-52

3.6 生物质燃烧动力学计算参数52-56

本章小结56-58
第四章 生物质恒温燃烧特性58-72

4.1 引言58

4.2 实验部分58-60

4.

2.1 实验装置与样品58-59

4.

2.2 实验步骤59-60

4.3 实验结果60-71
4.

3.1 树皮恒温燃烧失重规律60-63

4.

3.2 碎木恒温燃烧失重规律63-66

4.

3.3 甘蔗渣恒温燃烧失重规律66-68

4.

3.4 甘蔗叶恒温燃烧失重规律68-70

4.

3.5 不同燃料燃烧特性比较70-71

本章小结71-72
第五章 生物质燃烧污染物排放特性72-82

5.1 前言72

5.2 实验部分72-73

5.

2.1 实验原料特性72

5.

2.2 实验装置及历程简介72-73

5.3 实验结果与讨论73-79

5.4 模拟和分析79-80

5.

4.1 模型79

5.

4.2 结果和讨论79-80

本章小结80-82
总结82-84
参考文献84-88
攻读硕士学位期间取得的探讨成果88-89
致谢89-90
附件90