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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
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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。
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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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