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生物质成型燃料炉具的研制及实验研究

作　者: 修太春
导　师: 别如山
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 动力工程及工程热物理
关键词: 生物质成型燃料炉具设计实验
分类号: TK6
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

我国现阶段在能源领域号召开展节能减排,利用清洁可再生的生物质能满足农村对能源的需求。本研究是在黑龙江省“秸秆固化成型燃料设备科研攻关项目—户用多功能生物质固化成型燃料燃烧炉具的研发”的支持下而开展的研究。本文通过分析不同种类生物质成型燃料的燃烧技术现状,研究不同种类的生物质的着火性能、燃烧机理等燃烧规律,设计加工制造生物质成型燃料燃烧炉具。对该实验炉具进行全面的性能实验研究,通过对炉具进行不同生物质成型燃料的燃烧实验,对炉具进行热平衡分析得出炉具性能良好,热效率最高达70%左右;影响其燃烧性能的因素包括生物质成型燃料种类、炉具的通风量、排烟温度以及燃烧方式等。采用烟气分析仪对生物质成型燃料燃烧后的污染物排放特性进行比较分析,并测得排放烟气中NOx、CO、O2、CxHy等排放情况。采用大气采样器和0.1mol/L NaOH吸收液来采集烟气中的HCl,用电位滴定法来滴定吸收液中的Cl-含量,从而求得烟气中HCl浓度。实验结果表明,生物质型煤和含添加剂生物质成型燃料的燃烧特性优于纯秸秆成型燃料,燃料燃烧性能越好、供风量越充足、排烟状况越好,炉具的热效率越高。从排放烟气中测得NOx的浓度较低,HCl浓度也很低。从烟气中HCl的排放浓度看,纯秸秆成型燃料燃烧后的烟气中HCl排放量明显高于加添加剂的成型燃料,说明加添加剂的成型燃料有很好的固氯功能。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第1章绪论  7-17
  1.1 课题背景及研究目的和意义  7-8
    1.1.1 课题背景  7-8
    1.1.2 研究的目的和意义  8
  1.2 国内外生物质成型燃料技术及其应用的研究现状  8-16
    1.2.1 生物质成型燃料技术及设备  8-12
    1.2.2 生物质直接燃烧技术  12-14
    1.2.3 户用生物质节能炉技术  14-16
  1.3 课题来源及本文主要研究内容  16-17
第2章生物质成型燃料的燃烧及其特性  17-30
  2.1 生物质成型燃料的基本特性  17-23
    2.1.1 生物质燃料及其成型技术  17-20
    2.1.2 生物质成型燃料的组成结构和性质  20-23
  2.2 生物质成型燃料的直接燃烧  23-29
    2.2.1 生物质成型燃料的着火性能  23-24
    2.2.2 生物质燃料的燃烧过程  24-26
    2.2.3 生物质成型燃料的燃烧  26-28
    2.2.4 生物质成型燃料燃烧速度的影响因素  28
    2.2.5 生物质成型燃料燃烧特性  28-29
  2.3 本章小结  29-30
第3章生物质成型燃料炉具的设计  30-42
  3.1 生物质成型燃料炉具的设计要求  30
  3.2 生物质成型燃料炉具的原理与结构  30-33
    3.2.1 生物质成型燃料炉具的原理  30-31
    3.2.2 生物质成型燃料炉具的结构  31-33
  3.3 生物质成型燃料炉具的设计  33-41
    3.3.1 生物质燃料消耗量  33
    3.3.2 炉排或炉蓖设计  33-34
    3.3.3 炉膛设计  34-35
    3.3.4 炉口炉盖设计  35-36
    3.3.5 配风系统设计  36-38
    3.3.6 换热器设计  38-39
    3.3.7 水套部分设计  39-40
    3.3.8 烟囱和通炕烟道设计  40-41
    3.3.9 炉体壁、保温层和炉体外壳设计  41
  3.4 本章小结  41-42
第4章生物质成型燃料炉具的性能实验  42-61
  4.1 实验概述  42-45
    4.1.1 实验目的  42
    4.1.2 实验装置  42-43
    4.1.3 实验测试仪器与实验条件  43-44
    4.1.4 实验步骤及内容  44-45
  4.2 燃烧设备的热平衡及热效率  45-46
  4.3 实验数据及结果  46-59
    4.3.1 炉具热性能比较  46-47
    4.3.2 各参数随时间变化情况分析及对比  47-58
    4.3.3 烟气中HCl的吸收与测定  58-59
  4.4 本章小结  59-61
结论  61-62
参考文献  62-66
攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果  66-68
致谢  68

生物质成型燃料炉具的研制及实验研究

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