生物质及其半焦混烧实验的研究

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1、分类号学号M200973204学校代码10487密级硕士学位论文生物质及其半焦的混烧实验研究学位申请人：张永光学科专业：环境工程指导教师：肖波教授胡智泉副教授答辩日期：2012.1.10AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringTheco-combustionofbiomassanditssemi-charCandidate:ZhangYongguangMajor:environmentalEngineeringSupervisor:P

2、rof.XiaoBoAssociateProf.HuZhiquanHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJanuary,2012独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校

3、有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士毕业论文摘要随着能源形势的日益严峻，环境污染日趋严重，合理开发利用可再生能源已成为解决当代能源和环境问题的必然选择。生物质作为唯一可储存和运输的可再生替代能源，其高效洁净利

4、用已成为近年来研究的热点。半焦是指生物质在一定温度下热解气化后留下的固体残渣，具有高固定碳、高灰分、低挥发分的特点着火和燃尽温度高，单独燃烧难度较大，通过深入分析生物质及其半焦的燃烧特性，发现二者燃烧具有很大的互补性，二者混烧能够有效地提高半焦的燃烧性能。因此本文创新地提出了生物质半焦混合燃烧再利用方案，以期提高生物质能的能量利用率。运用热重分析法研究了生物质及其半焦在不同掺混比下的燃烧特性，发现生物质的加入改善了半焦的着火和燃尽性能，着火点从385.8℃降至249.9℃，燃尽点从775.1℃降至547.2℃，二者混烧有利于降低半焦的着火点和燃尽点；半焦掺加量低于

5、20%时，混合物的燃烧过程类似于生物质，最大燃烧速率均出现在燃烧过程的前段，平均燃烧速率较大，燃烧时间短，半焦掺加量高于20%时，燃烧过程呈现相反的过程。此外，通过静态燃烧实验分析了不同掺混比下的灰结构和灰成分，利用X射线荧光探针对混烧后的灰化学成分进行分析后发现灰中主要含SiO2和CaO，此外还含较高的Na2O、MgO、K2O和Al2O3等碱金属的氧化物，这些物质对灰熔点都有较大影响，易引起积灰结渣。设计了生物质及其半焦的混烧小试实验装置，确定了最佳的掺混比例、过量空气系数、粉体粒径和生物质含水率。通过运用多种分析仪器等相关仪器对烟气中污染物排放和灰分积灰结渣情

6、况等表征燃烧效果的参数进行定性分析后发现：当二者质量比为8:2，过量空气系数为1.4，粉体粒径为0.177mm（即80目），生物质含水率控制在8%以下，燃烧效果最好，燃烧经济成本最合理。此外，还讨论了混烧过程中影响积灰结渣的因素，简要分析了二者混烧的技术可行性和经济性。关键词：生物质能；半焦；混烧；积灰结渣I华中科技大学硕士毕业论文AbstractWiththeincreasinglycriticalsituationofenergyutilization,environmentalpollutionbecomesmoreandmoreseriouswitheac

7、hpassingday.Thereasonabledevelopmentandutilizationofrenewableenergytendtobethenecessarychoiceforustosolvetheenergyandenvironmentalproblems.Astheonlyavailablestorageandtransportofrenewableenergyresource,thehighefficiencyandcleanutilizationofbiomasshasbecometheresearchhotspotinrecentyea

8、rs.As