玉米秸秆层燃特性的试验研究

论文摘要

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/m2-s的条件下通过测量床层内温度、气体（O2、CO2、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。

论文目录

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