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典型生物质颗粒燃料点火和燃烧特性的实验研究

作　者: 任敏娜
导　师: 张林华
学　校: 山东建筑大学
专　业: 供热、供燃气、通风及空调工程
关键词: 生物质颗粒燃料点火温度燃烧特性
分类号: TK6
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 93次
引　用: 1次
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内容摘要

生物质能是一种洁净的可再生能源,正受到世界的关注。生物质颗粒燃料是采用农业、林业废弃物(如木屑、秸秆等)为原料,经过粉碎、烘干、混合和挤压等工艺流程,制成棒状、块状的燃料,其具有密度大、体积小、贮存方便等优点。生物质颗粒燃料点火是生物质燃烧设备开发利用的关键技术,对生物质燃烧炉的推广应用具有格外重要的实际意义。本文在分析生物质的着火机理、加热方式、点燃理论和着火判据的基础上,将电阻加热和热风点火等过程有机地结合起来,对生物质颗粒燃料的点火时间进行了研究,另外采用热重分析技术对生物质颗粒燃料燃烧特性进行了试验分析。对玉米秸秆、木屑、棉杆、稻壳四种生物质颗粒燃料进行元素分析,再对玉米秸秆、咖啡壳、木屑、棉杆等八种生物质颗粒燃料进行工业分析,根据工业分析的实验数据,通过对生物质颗粒燃料的着火和燃烧特性指标的分析,得到不同颗粒燃料的着火顺序,最终选择玉米秸秆、棉杆和木屑三种典型的颗粒燃料做为点火和燃烧特性的研究对象。构建炽热壁面点火和热风点火的试验台,进行热风点火研究。根据CO2/CO着火判据机理,对炽热壁面温度影响CO2和CO析出的规律进行研究,得到不同炽热壁面温度下木屑颗粒的CO2/CO；采用观察火焰的方法,分析送风温度、风速、试样质量以及颗粒直径对点火时间的影响,得出三种典型生物质颗粒燃料在不同试验条件下的点火时间变化情况。利用热重分析技术,研究试样质量、升温速率对热解过程的影响以及载气气氛、流量对热解和燃烧特性的影响,得到在不同试验条件下的TG-DTG曲线；采用挥发分析出特性指数、点火温度、燃烧稳定性判别指数和燃烧特性指数判定生物质颗粒燃料的燃烧性能。实验结果表明,通过富氧燃烧技术,选择合理的热风参数,可以明显的改善生物质颗粒燃料的点火和燃烧特性。本文研究成果对生物质颗粒燃料专用点火装置的设计研发提供了理论基础。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第1章绪论  9-17
  1.1 本课题研究背景  9-10
  1.2 国内外研究现状、发展动态  10-14
  1.3 生物质颗粒燃料的着火机理  14-16
  1.4 本文研究的目的和内容  16-17
第2章生物质颗粒燃料点火和燃烧的基础理论  17-26
  2.1 常用的加热方式和点燃理论  17-19
  2.2 生物质颗粒燃料的燃烧理论  19-23
  2.3 生物质颗粒燃料的着火判据  23-24
  2.4 生物质颗粒燃料燃烧特性指数  24-25
  2.5 本章小结  25-26
第3章电阻加热颗粒点火的试验研究  26-41
  3.1 试验系统与装置  26-27
  3.2 试验试样与步骤  27-29
  3.3 试验结果与分析  29-40
  3.4 本章小结  40-41
第4章生物质颗粒燃料燃烧特性的试验研究  41-61
  4.1 热分析原理  41
  4.2 试验装置及方法  41-43
  4.3 试验结果与分析  43-59
  4.4 本章小结  59-61
第5章结论与建议  61-63
  5.1 全文总结  61
  5.2 工作展望  61-63
参考文献  63-65
致谢  65-66
攻读硕士学位期间论文发表及科研情况  66

典型生物质颗粒燃料点火和燃烧特性的实验研究

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