秸秆类生物质与煤混合灰的熔融及粘温特性的研究

【摘要】：生物质与煤共气化不仅可以弥补生物质单独气化的不足,而且对提升生物质的利用品味、丰富和完善气流床气化技术具有积极意义。本文基于生物质与煤干法气流床共气化技术,探讨了不同灰化温度下稻草、玉米秸秆、棉秆的灰熔融特性；考察了掺混不同质量分数的3种秸秆类生物质原料对青龙矿煤、刘桥一矿煤、鲍店煤和榆林煤灰熔融特性的影响；研究了掺混10%质量分数生物质对鲍店煤灰渣粘温特性的影响；比较了不同灰熔点预测模型对生物质与煤混合灰灰熔点的预测效果。研究结果表明：由于生物质含有丰富的碱金属及碱土金属而使生物质灰具有较大的熔融结渣趋势,生物质灰熔点较低,灰化温度宜取较低温度(700℃)；虽然灰化温度对灰内钾、氯元素挥发具有显著影响,但是对灰熔点的测定结果影响较小；生物质的掺入可以显著改变不同煤种灰的熔融特性,对于高灰熔点煤表现出相似的降熔趋势,而稻草的掺入则增加了榆林煤的灰熔点；掺混10%质量分数的生物质可以改善鲍店煤灰的粘温特性,钙长石的生成是熔融灰渣降温过程中粘度突然变大的主要原因；神经网络预测模型对生物质与煤混合灰灰熔点的预测效果较优。 【关键词】：秸秆类生物质 混合灰 熔融特性 粘温特性 预测模型
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TK6
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-12
• 1.1 研究背景和意义10-11
• 1.2 研究内容和目的11-12
• 第2章 文献综述12-25
• 2.1 生物质的利用12-13
• 2.1.1 生物质利用技术12-13
• 2.1.2 生物质利用问题及解决方案13
• 2.2 煤的利用13-14
• 2.2.1 煤气化技术13-14
• 2.2.2 气化用煤要求14
• 2.3 生物质与煤的共气化14-16
• 2.3.1 概念的提出14-15
• 2.3.2 研究现状15-16
• 2.4 煤灰熔融特性研究16-18
• 2.4.1 氧化物对灰熔点的影响16-17
• 2.4.2 矿物质对煤灰熔点的影响17-18
• 2.5 煤灰粘温特性研究18-20
• 2.5.1 粘度测量原理18
• 2.5.2 粘温曲线特性18-19
• 2.5.3 粘温曲线类型19-20
• 2.6 生物质灰熔融特性研究20-22
• 2.6.1 生物质成灰元素20
• 2.6.2 灰化温度对生物质灰熔点的影响20-21
• 2.6.3 高温下生物质灰的熔融行为21-22
• 2.6.4 灰结渣趋势的判断22
• 2.7 生物质混煤灰熔融特性研究22-23
• 2.8 灰熔点预测23-25
• 第3章 秸秆类生物质灰熔融特性研究25-36
• 3.1 实验原料25
• 3.2 灰样制备25
• 3.3 实验测量方法25-26
• 3.3.1 灰成分检测25
• 3.3.2 微晶结构分析25-26
• 3.3.3 灰熔点测定26
• 3.3.4 热重分析26
• 3.4 实验结果与讨论26-34
• 3.4.1 稻草粒度对成灰的影响26-27
• 3.4.2 原料物性分析27-28
• 3.4.3 灰含量的测定28
• 3.4.4 灰成分分析28-29
• 3.4.5 灰样晶体分析29-31
• 3.4.6 生物质灰结渣特性分析31-32
• 3.4.7 灰熔点分析32-33
• 3.4.8 热重分析33-34
• 3.5 本章小结34-36
• 第4章 生物质与煤混合灰熔融特性研究36-53
• 4.1 实验样品与测试方法36-38
• 4.1.1 实验原料36-37
• 4.1.2 灰样制备37
• 4.1.3 实验仪器及样品表征方法37-38
• 4.2 种生物质的加入对煤灰熔点的影响38-42
• 4.2.1 生物质的加入对青龙矿煤灰熔点的影响38-39
• 4.2.2 生物质的加入对刘桥一矿煤灰熔点的影响39-40
• 4.2.3 生物质的加入对鲍店煤灰熔点的影响40-41
• 4.2.4 生物质的加入对榆林煤灰熔点的影响41-42
• 4.3 生物质的加入对煤灰成分的影响42-44
• 4.4 混合灰熔融过程44-48
• 4.4.1 30%稻草/刘桥一矿煤灰内矿物质的变化45-46
• 4.4.2 30%棉秆/刘桥一矿煤灰内矿物质的变化46-48
• 4.5 气氛对混合灰灰熔点的影响48-49
• 4.6 添加剂对刘桥一矿煤灰熔点的影响49-52
• 4.7 本章小结52-53
• 第5章 生物质与鲍店煤混合灰粘温特性研究53-59
• 5.1 实验研究53-55
• 5.1.1 实验仪器53-54
• 5.1.2 样品制备54
• 5.1.3 分析方法54-55
• 5.2 结果与讨论55-58
• 5.2.1 生物质的加入对鲍店煤粘温特性的影响55-56
• 5.2.2 混合灰粘温特性变化的原因分析56-58
• 5.3 本章小结58-59
• 第6章 生物质与煤混合灰灰熔点预测方法比较59-68
• 6.1 灰成分与灰熔点的线性关联60
• 6.2 灰成分及组合参数与灰熔点的线性关联60-62
• 6.3 基于逐步回归的灰成分及组合参数与灰熔点的线性关联62-63
• 6.4 神经网络方法预测混合灰的灰熔点63-65
• 6.4.1 理论基础63
• 6.4.2 训练样本集的选取63
• 6.4.3 网络模型的建立63-64
• 6.4.4 网络参数设置64-65
• 6.5 FactSage液相线温度与灰熔点的关联65-66
• 6.5.1 FactSage简介65
• 6.5.2 计算条件设定65
• 6.5.3 计算结果65-66
• 6.6 本章小结66-68
• 第7章 结论68-69
• 参考文献69-73
• 致谢73-74
• 附录 硕士期间发表论文74

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

电厂锅炉结焦原因及防治措施研究    王永国;

灰含量及助熔剂对气流床粉煤气化炉性能的影响    孙钟华;代正华;周志杰;于广锁;

荒漠能源植物气化发电的环境影响评价    陆莹;任珺;余方可;赵迎迎;陈向超;

300MW四角切圆燃烧锅炉结渣防止措施    赛俊聪;赵明;

沙角C电厂2号锅炉结焦严重问题的分析及对策    郑大鹏;

某电厂循环流化床锅炉结焦原因分析    刘伟;

流化床燃烧麦秸床料团聚结渣研究    沈国章;鲁许鳌;钟振成;吴占松;

    

    

    

灰熔点预测建模研究    王春林;

农业生物质基础特性分析方法研究    黄光群;韩鲁佳;杨增玲;刘贤;陈龙健;肖卫华;

生物质开发的前景、约束因素与对策    孙自铎;

我国生物质的回收与利用    刘勇;王连勇;杜涛;

沈阳地区生物质燃料的开发和利用    杨晓辉;

我国农林生物质资源分布与利用潜力的研究    赵军;王述洋;

Nb_2O_5催化剂上丙三醇的气相脱水反应研究    柴松海;王昊鹏;徐柏庆;

固体酸碱催化剂上多元醇气相脱水反应的研究    柴松海;王昊鹏;梁瑜;徐柏庆;

污染零排放与生物质利用    翟帆;刘汉儒;史云娣;刘赞;王军;

La助剂对橄榄石负载Ni催化剂的苯水蒸汽转化性能的影响    胡冠;徐绍平;杜楹楠;刘淑琴;

海藻生物质利用跨过低转化率难关    柯岩

生物质合成二甲醚示范装置验收    仲科

感受日本生物质产业    李荣刚

全球生物质利用技术开发活跃    金叔文

麻业生物质利用将获多重收益    记者　 瞿剑

立体清洁能源为农家节能省钱    记者 刘鑫

河洛炉业：生物质炉具如何商用化    郑现莉

生物质材料产业发展任重道远    段新芳吕建雄

“863”煤气化技术项目正在申报    记者 李宏乾

专家为生物质能技术发展开方    王文新

木质生物质粉碎及规模化制粉机械设计及理论研究    付敏

生物质制氢技术综合评价研究    丁兆军

外热式生物质催化气化制氢的研究    冯宇

以CaO为吸收体的生物质无氧气化制氢的机理与试验研究    韩龙

生物质炭催化重整热解焦油技术研究    尤占平

大型海藻生物质热解动力学及热解液化工艺研究    赵辉

生物质快速热解及其半焦水蒸气气化研究    鄢丰

生物质催化气化定向制备合成气过程与机理研究    成功

生物质致密成型过程模孔力学及参数优化研究    谷志新

生物质固化成型环模磨损实验研究及数值模拟    孔雪辉

基于灰成分的生物质结渣特性研究    张浩

生物质混煤燃烧综合特性试验研究及其模糊评价    孙迎

生物质混合颗粒燃料热工特性研究    赵武子

用于混合气化的生物质烘焙预处理的实验研究    王贵军

固体热载体与生物质粉及其热解半焦之间的传热特性研究    高晓凤

斜板槽式生物质裂解主反应器设计理论研究    徐文辉

下降管式生物质快速热解挥发率规律试验研究    崔喜彬

旋转刮刀式生物质喂料器的试验研究    张倩

生物质成型工艺及其燃烧性能试验研究与分析    刘丽媛

生物质催化热解特性研究    方曹明