混合调质生物质成型颗粒燃烧及热解特性研究

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1、硕士学位论文混合调质生物质成型颗粒燃烧及热解特性研究Astudyonthepyrolysisandcombustionpropertiesofmouldedhybridbiomass作者：朱杰导师：宋正昶教授中国矿业大学二〇一五年四月中图分类号学校代码10290UDC密级公开中国矿业大学硕士学位论文混合调质生物质成型颗粒燃烧及热解特性研究Astudyonthepyrolysisandcombustionpropertiesofmouldedhybridbiomass作者朱杰导师宋正昶申请学位工学硕士培养单位

2、电力学院学科专业热能工程研究方向洁净能源答辩委员会主席陈宁评阅人二○一五年四月论文审阅认定书研究生朱杰在规定的学习年限内，按照研究生培养方案的要求，完成了研究生课程的学习，成绩合格；在我的指导下完成本学位论文,经审阅，论文中的观点、数据、表述和结构为我所认同，论文撰写格式符合学校的相关规定，同意将本论文作为学位申请论文送专家评审。导师签字：年月日致谢三年的研究生生活转瞬即逝，就要离开可爱的校园，心中无比留恋，感慨万千。我从羞涩彷徨成长为坚忍自信的人，感谢这段珍贵美好的时光，更要感谢这个时期陪我一起度过的人。

3、首先感谢我最尊敬的导师宋正昶教授，宋老师不仅是我的恩师，更是我的朋友，亲人。做为宋老师的学生我非常的荣幸，不仅在学习上对我严格要求，指点迷津，而且传授于我很多人生哲理，这些感悟是从书本中读不到的，我一直铭记在心，使我受益终身。宋老师严谨的治学态度、高尚的品质深深影响着我，学习和生活中的困惑，在老师的开导下都可以茅塞顿开，养成踏踏实实做人，认认真真做事的好习惯。论文期间宋老师对我督促和指导，不惜牺牲自己的休息时间，在最短的时间解决我的疑惑，才使得我顺利的完成论文。在此谨向宋老师表示最诚挚的敬意和感谢!感谢我的

4、师母邱洁老师，邱老师对我像姐姐一样关心照顾，生活上对我无比的照顾，在我低谷时给予我无私的帮助和鼓励，使我明确了自己未来的方向，指引我度过充实快乐的研究生生活。邱老师认真负责的生活和工作态度，温润如玉、乐观向上的性格，深深感染着我。在论文写作期间，感谢张保生老师对我的指导和鼓励，张老师对细节的完美追求，对我们指导有很深的意义。感谢实验室王利军主任、晁阳老师、高云鹏老师、李淑梅老师对我的实验的大力支持和无私的帮助。感谢我的师弟肖江飞、汤明镝、王松浩对于论文的格式的建议和帮助。感谢我的师弟李威、赵建华对我实验的大

5、力帮助，试验期间不辞辛苦，使我顺利完成漫长的实验。感谢伴我三年的同学，感谢对他们在生活学习中对我的鼓励和照顾，深深地感受到了集体的温暖，感谢我的室友们，对我的关心、鼓励和包容，我会永远珍惜这份深深的情谊。特别感谢我的父母、姐姐、弟弟，感谢他们对我的关心和爱护，给我前进的力量，在他们默默关怀下，我才能快乐的度过研究生生活。再次感谢所有支持过关心过我的老师、同学、亲人，祝你们永远幸福，无论我走到哪里，我会永远记得你们的帮助和指导。朱杰2015年4月于徐州摘要生物质燃料具有资源分布广泛、成本低、CO2零排放、含硫

6、量低、氧分含量高、容易点燃、燃烧速率高等优点，并且易于加工成型、易存储和运输的成型颗粒日益受到人们的关注。生物质种类繁多，不同生物质的燃烧和热解特性存在差异，混合比例直接影响其热解和燃烧特性，是混合生物质颗粒生产与高效燃烧的重要依据。本文选取徐州地区的秸秆、木屑、木屑与花生壳混合生物质颗粒及秸秆与木屑的混合生物质颗粒，对生物质热解和燃烧特性进行了研究。首先介绍了生物质颗粒燃烧理论，为分析生物质成型颗粒测试分析提供了依据。对单种生物质颗粒燃料、秸秆和木屑不同粒径范围的混合成型颗粒分别进行了工业分析、元素分析、

7、灰熔融特性分析，得出了不同混合比例的生物质的灰熔融特性，同种生物质不同细度的工业分析、元素分析结果不同，混合生物质的灰熔融特性优于其组分的单种生物质。采用热重-红外联用分析仪，对秸秆、木屑、木屑与花生壳（1:1）及秸秆与木屑不同质量比例的混合物，按其粒径大小、升温速率，分别在氮气和氧气气氛下进行了热解和燃烧特性测试分析，得出了其热解及燃烧TG-DTG曲线。结果表明：（1）不同粒径水稻秸秆颗粒在热解过程中挥发分的析出过程各自呈现出不一样的TG变化曲线；（2）可以看出生物质燃料热解升温速率越大，热解过程的温度跨

8、度也就越大，随着升温速率的提高，水稻秸秆及松木木屑的燃尽温度均在一定程度上相应的提高；（3）在木屑中适当加入秸秆有助于其燃烧过程的开始和速率的提高。总之，两种生物质的混合成型颗粒的燃烧过相互影响。采用单一升温速率法，对固定升温速率下生物质颗粒TG-DTG曲线进行了热分析动力学研究，采用Coats-Redfern法，对上述热解和燃烧工况进行热解和燃烧动力学参数分析计算。结果表明，不同混合比例的生物质颗粒燃料的燃烧动