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玉米秸秆层燃特性的试验研究

作 者: 张方时
导 师: 朱群益;李争起
学 校: 哈尔滨工业大学
专 业: 热能工程
关键词: 玉米秸秆 层状燃烧 固定床 燃烧特性
分类号: TK16
类 型: 硕士论文
年 份: 2008年
下 载: 76次
引 用: 1次
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内容摘要


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。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-7
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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中图分类: > 工业技术 > 能源与动力工程 > 热力工程、热机 > 燃料与燃烧
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