烟煤/生物质混燃特性实验研究

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生物质与煤共燃特性的研究

生物质与煤共燃特性的研究

能源 是 人 类社 会 进 步 最 为 重 要 的物 质 基 础… ,
所 用生物质样 和煤样 的工 业 分析 和元 素 分析 结果 如
表 1 所示 。
表 1 生物质及煤样的工业分析及元素分析结果
在世界能源消耗 中,生物质能作为其中的一种再生 资源 ,是仅次于煤 、石油 、天然气的第 4大能源, 约 占 1% ~1%L 。我 国生 物 质 能 占一 次 能 源 的 3 4 2 ] 3%左右,是仅次于煤 的第 2 3 大能源 ,这主要是 J
Ab t a t h G— T h r la ay i tc n lg a p l d t td h O f e c m u t n c a a trs c fbo sr c :T e T D G t ema n s e h oo w sa pi o s y te C — r o l s y e u i b s o h r ce t so i- i i i ma sⅥ t o . C mb s o h rc e sis o h m e e a ay e c od n o c m u t n c a a tr t s p r mee s s i ca h 1 o u t n c aa tr t ft e w r n z d a c r ig t o i i c l b si h r ce si aa tr o i c s c s int n tmp r tr ;ma i m ae o o u t n a d b r o ttmp rt r t . I nt n p a tr n o u h a g i o e e au e i xmu r t fc m s o n u n u e e au e ec g i o a mee a d c n— b i i r s b si i t a a t r weቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ c c ltd ts o st a e in t n tmp r tr f ima s sae t o p a e e e 5 u t l y p mee s r a ua e .I h w tt i o e eau e o o s e h s sb t n2 0— b i r l h h g i b r w we

生物质与煤混燃研究分析

生物质与煤混燃研究分析

生物质与煤混燃研究分析摘要:通过对生物质与煤混燃的研究方法、优势、燃烧特性以及研究结论的介绍,阐明充分开发生物质资源,进行生物质与煤共燃的研究对解决我国能源问题具有现实意义。

关键词:生物质;煤;混燃作为清洁的可再生能源,生物质能的利用已成为全世界的共识。

我国生物质资源丰富,生物质占一次能源总量的33% ,是仅次于煤的第二大能源。

同时,我国又是一个由于烧煤而引起的污染排放很严重的发展中国家,生物质被喻为即时利用的绿色煤炭,具有挥发分和炭活性高,N和S含量低,灰分低,与煤共燃可以降低其硫氧化物、氮氧化烟尘的含量.同时生物质燃烧过程具有CO2零排放的特点。

这对于缓解日益严重的“温室效应”有着特殊的意义。

因此发展生物质与煤混合燃烧这种既能脱除污染,又能利用再生能源的廉价技术是非常适合中国国情的。

一、共燃的主要方式:(1)直接共燃:即直接将生物质混入煤中进行燃烧或生物质与煤使用不同的预处理装置与燃烧器。

(2)生物质焦炭与煤共燃:通过将生物质在300~400℃下热解,可以将生物质转化为高产率(60%~80%)的生物质焦炭,然后将生物质焦炭与煤共燃。

生物质与煤共燃燃烧性质的研究主要是利用热分析技术所得的TG-DTG曲线进行。

利用TG-DTG曲线可以方便的获取着火温度Th,最大燃烧速(dw/dt)max平均燃烧速度dw/dt)mean,燃尽温度Th等参数。

可以对一种煤和几种生物质以及它们以不同的比例所得的混合试样进行燃烧特性分析。

比如在STA409C型热综合分析仪上对各试样进行燃烧特性试验,工作气氛为N2和O2,流量分别为80ml/min、20ml/min ,升温速率为30℃/min ,温度变化范围为20~1200℃。

每个试样重量约5.0mg。

其数值根据自己的实验需要进行修改。

2 生物质与煤共燃的优势2.1 CO2等温室气体的减排由于生物质在燃烧过程中排放出的CO2与其生长过程中所吸收的一样多,所以生物质燃烧对空气CO2的净排放为零。

生物质能燃烧特性的实验研究

生物质能燃烧特性的实验研究

生物质能燃烧特性的实验研究第一章绪论随着世界能源需求的不断增长,传统化石燃料逐渐枯竭并污染环境,生物质能作为一种可再生能源,具有广阔的发展前景和重要的意义。

生物质能是指从生物质中提取能量的过程,其来源主要包括农作物废弃物、林木和固体废弃物等,广泛应用于生活、工业、发电和交通等领域。

生物质能燃烧作为生物质能利用的主要形式之一,研究其燃烧特性具有极其重要的实际意义。

本篇论文主要对生物质能燃烧特性进行实验研究,从燃烧特性、燃烧效率和热值等三个方面展开深入探讨,并探究不同处理方式对生物质能燃烧特性的影响。

第二章生物质能燃烧特性的实验研究2.1 生物质能燃烧特性生物质能燃烧是指将生物质分解为一系列火焰化学反应产生的物质,包括水蒸气、二氧化碳、一氧化碳、氮气、灰分和粒子等。

生物质能的燃烧过程包括生物质的开始发热、可燃部分的燃烧反应、燃烧反应的终止和灰分的残留,整个过程较慢而稳定。

2.2 燃烧效率燃烧效率是指生物质能燃烧过程中被释放的热能和提供的热能之间的比值,反映了生物质能燃烧时能量转化的效率。

实验表明,燃烧效率与生物质粒度、形状、水分和灰分含量等因素相关。

一般而言,较小粒度生物质燃烧效率高,因为小颗粒的热辐射更强,火焰更容易扩散。

随着水分和灰分含量的增加燃烧效率逐渐降低,这是因为这些因素均会占据生物质中的可燃部分,从而影响燃烧反应的进行。

2.3 热值热值是指单位质量生物质能释放的热能,常用单位为焦耳/千克或卡/克。

不同类型的生物质能具有不同的热值,例如小麦秸秆、稻草、木材、棕榈油残渣等,其热值范围在14-20MJ/kg之间。

与传统加热方式相比,生物质能燃烧方式热值较低,需要考虑大量生物质的供应和储存。

第三章不同处理方式对生物质能燃烧特性的影响3.1 生物质粉碎生物质粉碎是将生物质切碎为较小的颗粒,以提高其燃烧效率。

实验表明,生物质粉碎程度对燃烧特性有明显影响。

随着生物质颗粒的减小,生物质能的燃烧反应更充分,因此燃烧效率和热值均得到提高。

生物质与煤混烧燃烧特性研究

生物质与煤混烧燃烧特性研究

能 源方 面看 , 研究 生 物 质 与 煤 混 合 燃 烧 技 术具 有 重
要 意义 .
1 3 实 验 条 件 及 过 程 .
1 实 验 部 分
1 1 实 验 设 备 .
实验 初始温 度 为室 温 , 温为 9 0。 工 作 气氛! 0 n 除特 别说 明 /
玉米秸秆的水分和挥发分高于义马煤因此随着玉米秸秆添加量的增加混合物中水分和挥发分含量逐渐增加固定碳含量逐渐降低导致dtg曲线上水分析出峰玉米秸秆挥发分析出峰和玉米秸秆固定碳燃烧及义马煤挥发分析出峰逐渐增强而义马煤固定碳燃烧失重作用逐渐减弱
第 3 卷 第 1 3 期 21 O 0年 1月
煤 炭 转 化
尽 性 能降低 ; 加 氧 气流 量 , 以显著 改善 燃料 的燃烧 性 能. 增 可 关键 词 煤 , 物 质 , 烧 , 分 析 , 烧 特 性 生 混 热 燃 TQ5 4 3 中图分 类号
0 引 言
生 物质 能 是 仅 次 于煤 、 油 和天 然 气 之后 的第 石 四大 能源 _ , 有来 源广 、 】具 ] 污染 低 、 再 生 和 C 零 可 O。 排放 等优 点. 专家认 为 , 物质 能将 成 为未来 可再 生 生 能源 的 重要 组 成 部 分 , 2 1 到 0 5年 , 球 总 能耗 将 有 全 4 来 自生物 质能 .2 国生 物质 能 资源 十分 丰 富 , 0 [我
燃 煤 产 生 大 量 烟 尘 、 O。和 C 等 污 染 物 , 使 我 S O 致
国大气 环境 呈 典型 的煤 烟 型 污 染 , 由此 带 来 严 重 的 经 济损 失. 生物 质 与煤共 燃 可 以降低 硫氧 化物 、 氧 氮
化 物 及 烟 尘 的 排 放 , 此 从 减 轻 污 染 和 利 用 可 再 生 因

生物质和煤混合燃烧试验研究的开题报告

生物质和煤混合燃烧试验研究的开题报告

生物质和煤混合燃烧试验研究的开题报告一、选题背景和研究意义生物质作为一种可再生的能源资源,在当前全球化的能源环境下得到广泛的关注,其使用具有较高的经济和社会效益。

而煤作为传统的能源资源,在经济发展中仍然具有重要的地位。

考虑到生物质和煤各自的优缺点,通过生物质和煤的混合利用,不仅可以实现资源的高效利用,而且可以符合环保要求。

因此,对于生物质和煤混合燃烧技术的研究和应用,具有重要的现实意义和发展前景。

二、研究目的和内容本研究旨在通过生物质和煤混合燃烧试验,研究生物质和煤混合燃烧的热效率、排放特性和燃烧稳定性等参数,并评价该技术的可行性和适用性。

具体研究内容包括:1.生物质和煤混合燃烧试验设计和方案制定;2.燃烧试样制备及性质测试,包括燃烧热值、挥发分、固定碳、灰分等参数;3.试验燃烧设备的配置及试验条件的设定;4.对生物质和煤混合燃烧过程中的热效率、排放物特性和燃烧稳定性进行分析和评估。

三、研究方法和技术路线本研究将通过实验室的生物质和煤混合燃烧试验装置进行试验研究,根据试验要求和燃烧特点,制定试验方案和工艺流程,准确控制试验条件,进行试样的制备和试验室温度、氧气含量等参数的调控,从而得到正确的试验结果。

根据所得数据,对生物质和煤混合燃烧过程中的排放物特性、燃烧稳定性、熔融炉温度等参数进行分析和评价。

四、可行性分析和研究预期结果本研究的实验方案科学、合理,试验条件和试验设备满足试验要求。

通过对生物质和煤混合燃烧过程的研究,可以得到生物质和煤混合燃烧的热效率、排放特性和燃烧稳定性等性能参数,为生物质和煤混合燃烧技术的应用提供科学依据。

参考文献:1. 蔡家豪. 生物质能源的应用现状与前景分析[J]. 中国科技论文,2009(16);2. 马建成. 煤炭资源的开发利用及对环境的影响分析[J]. 硬质合金,2007(1);3. 徐月华. 生物质能在能源领域的应用研究[J]. 四川农业大学学报,2015(1).。

生物质煤混合燃烧SO2排放特性研究

生物质煤混合燃烧SO2排放特性研究

生物质煤混合燃烧SO2排放特性研究摘要:在自行研制的小型循环流化床试验台上,对生物质与褐煤混合燃烧烟气中SO2排放状况进行了研究。

试验选取四种不同生物质(葵花秸秆、玉米秸秆、沙柳枝条、柳树枝条)与褐煤混合,在不同生物质种类、掺混比例和床温试验条件下测定了燃烧烟气中SO2析出状况;结果表明:掺混不同生物质,SO2析出程度存在明显差异;生物质掺混比例越高,SO2排放量越小;本文所选床温范围内,随着温度的升高,SO2排放量逐渐增大。

我国作为农业大国,生物质资源丰富。

农业生物质资源主要包括农作物秸秆和农业加工业废弃物,常见秸秆包括小麦秸秆、水稻秸秆、玉米秸秆、葵花秸秆等。

由于生物质具有挥发分含量高,着火温度低,含硫量低,成灰量低等特性,是一种清洁的可再生能源。

随着能源利用技术的发展,生物质能的利用途径和方式得到了扩展,例如生物质直燃发电,生物质混煤燃烧发电。

生物质能源的利用,一方面缓解了一次能源的消耗,另一方面减少了大气污染物的排放,是一种利用价值很高的可再生清洁能源[1-2]。

生物质资源化利用中,生物质混煤燃烧具有很高的研究价值。

由于生物质本身硫含量低,并且生物质本身含有一定量的碱金属元素,可以固化一部分燃烧烟气中的SO2,一定程度上减少了污染气体的排放[3-4]。

本文主要研究生物质混煤燃烧的SO2排放特性,为生物质混煤燃烧污染物控制提供一定的理论依据。

1试验1.1试验原料试验所选煤种为褐煤,生物质选择葵花秸秆、玉米秸秆、沙柳枝条、柳树枝条4种内蒙古常见种类,所有原材料均经过研磨筛分,褐煤试验用粒径选择60~80目,4种生物质试验用粒径选择40~60目,试验用混合燃料质量为40g。

1.2试验仪器1.2.1循环流化床燃烧设备燃烧试验设备为自行研制的36kW/h小型循环流化床系统,采用电加热,如图1所示,试验设备包括送风系统、给料系统、引风系统和电加热系统。

炉膛整体高度为250cm,炉膛底部布风板直径为5cm;给料系统包括料斗及电动螺旋给料机,螺旋给料的同时辅以送料风,保证给料的连续充足。

生物质与煤掺烧时SO2排放特性的实验研究

生物质与煤掺烧时SO2排放特性的实验研究








烟气中含氧量,%

号 嘲 翅 姑
木屑最小,麦秆最大,稻壳居中,由此可知,SO:排放量与三 种燃料含硫量密切相关。松木屑几乎不舍有硫,所以,掺烧松
木屑,SO,排放量是最小的。分析其原因可能是生物质富含

cI)
碱金属,碱金属元素与氧气、CaO结合,生产碱金属硫酸盐或 者碱土金属硫酸盐,从而降低SO,的排放;另外,随着含氧量 的增加,产生的SO:与氧元素结合生产SO。,这也可能导致
H.r 4.9 4.3 6.81 2 36
O。 30.1 31.5 37.11 3.57
N- 0.49 0.55 0 05 0.53
S, 0.08 0.11 0.25 0.95
麦秆
松木屑 阳泉煤
由于大量化石燃料的消耗,能源短缺问题日益严重,如何尽快
解决环境污染和能源资源匮乏问题成为当务之急。在我国, 生物质资源可作为能源利用约为7亿吨标准煤,且生物质的 灰分和氨硫含量都比煤的低,燃烧时对环境污染小。生物质 和煤的混燃是可再生能源和化石能源的综合利用,一些欧美 等发达国家近年来采取了将部分生物质和煤掺烧发电或气化 的新措施,该措旌既可以缓解能源短缺,降低CO:等温室气 体及NO×、SO×、N20的排放。国内某些燃煤电厂已开始在 原有的燃煤机组上掺烧生物质,然而,目前对燃煤电站直接掺 烧生物质污染物排放规律的研究还不充分,尤其是结合燃烧
根据图8~图10可知,对纯煤,随烟气含氧量的增加, SO:排放量逐渐降低,加入一定量的生物质后,随掺混比 的增加,燃烧生成的SO:体积浓度呈下降趋势。由于SO,
的排放量主要决定于燃料中S的输入量,煤在燃烧过程中
80%一100%的燃料S会转变成S0:,而大部分的生物质 含硫量极少或不含硫,因而,将生物质与煤共燃能够有效降低 SO:的生成量。同时,生物质灰分中含有大量碱金属或碱土 金属的氧化物,它们能够与S02反应生成硫酸盐,起到固硫 剂的作用。与煤粉单独燃烧生成SO,的浓度相比,生物质与 煤共燃过程中掺混比的变化对SO:浓度的影响不显著。 3.3同一含氧量,不同生物质,不同掺混比对SO。排放规律 的影响 为了研究生物质与煤的质量比对SO:减排效果的影响,

生物质掺混无烟煤燃烧对NO排放影响的研究

生物质掺混无烟煤燃烧对NO排放影响的研究

摘要 : 本文通过热分析技术对动力用煤和常见生物质及其混合物的燃烧特性进行研 究分析,对影响样品燃烧特性 的生物质种 类、 升温速率和混合比例等参数进行深入的探讨, 在一定程度上得到各样品燃烧的动力学特性; 对于生物质和煤单独燃烧及混合燃烧 的污染物排放特性应用静态燃烧试验 系 统进行研究, 对影响污染物排放特性的炉温、 混合比例等条件进行分析。
c o mb u s t i o n e x p e i r me n t l a s y s t e m wa s u s e d t o s t u d y s e p a r a t e a n d mi x e d c o mb u s t i o n o f b i o ma s s a n d c o a l p o l l u t a n t e mi s s i o n c h a r a c t e i r s t i c s .
ห้องสมุดไป่ตู้
he T f u r n a c e t e mp e r a t u r e , mi x i n g r a t i o w h i c h a f e c t t h e p o l u t nt a e mi s s i o n c h a r a c t e is r t i c s a r e a n a l y z e d .
b i o ma s s a n d i t s mi x t u r e . T h e b i D ma s s s p e c i e s i n f l u e n c i n g t h e c o mb u s t i o n c h ra a c t e is r t i c ,h e a t i n g r a t e nd a s a mp l e b l e n d i n g r a t i o a n d o t h e r
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逐 渐 枯 竭 和 人 类 对 全 球 环 境 问 题 的 日益 关 注 ,生 物 质作 为一 种 可 再 生 、低 污 染 的 能 源 形 式 必 将 在 1 实验 仪 器 与设 备 未来 的 能 源 中 占有 不 可 估 量 的地位 …。 近 年来 ,国 内外 对 生 物 质 与 煤 混 燃 特 性 都 做
E w r etr d adL s 等 利 用 一 些 燃 烧 特 性 参 数 对 生 物 e 质 与 煤 混 燃 进 行 了 判 定 ,得 出 了 生 物 质 掺 混 比对 燃料 的 着 火 温 度 和 燃 烬 温 度 的 影 响 结 论。 M. . i等 利 用 逐 渐 升 温 的 方 法 进 行 了煤 粉 与 V Gl
为燃烬时刻。 为 了探 讨 温 度 对 煤 粉/ 物 质 混 燃 特 性 的 影 生
2 1 掺混 比的影 响 .
响 ,选 取 7 0℃ ,8 0℃ ,9 0o 0 0 0 C,对 掺 混 1 % 玉 0
王金星 ,李 超 ,刘 慧敏 ,黄江城 ,王春 波
( 北 电 力 大 学 能 源 动 力 与 机 械 工 程 学 院 ,河 北 保 定 0 10 ) 华 7 0 3
摘要 :利用热重分析 法 ,对烟 生物质混燃动力学进行 了实验研 究。进行 了不 同掺混 比、不同温度 、不 同生物质等 因素的探 讨。结果表 明 ,在 恒温条件 下煤粉 与生物质混 燃不存在阶段 性。生物质 对煤粉 有促 进燃烧和燃烬的作用 ,随着掺 混比的加 大 ,燃烧越剧 烈 ,越 易燃 烬;温度 的增 加有利 于燃烧 的进行 ,温
度 越 高 ,燃 烧 强 度越 大 ;不 同 生物 质 对煤 粉 的促 进 作 用 不 同 ,挥 发 分 含 量 高 且 灰 分 含 量 低 的 生 物 质 促 进
煤粉燃烧作用更明显。
关键词 :生物质 ;煤 ;热重分析 ;混燃
中 图分 类 号 :T 1 K6 文 献 标 识 码 :A
越 性 ,但 在 实 际 锅 炉 中 ,煤 与 生 物 质 却 是 在 恒 温
第 2期
王金星 ,等 烟煤/ 生物质混燃 特性 实验研究
5 7
芯 的 工业 分 析 ,推 测 失 去 的 8 % 可 失 重 额 主 要 为 0
2 实验 结 果与 讨 论
水 分 的蒸 发 和挥 发 分 的析 出 与 燃 烧 。第 4 呈 现 0S 的 拐 点 可能 是 因 为 玉 米 芯 的水 分 蒸 发 和 挥 发 分 的
5 6
Байду номын сангаас
第2 8卷第 2期
21 0 2年 2 月







V 12 N . o . 8. o 2
Fe .2 2 b , 01
E e t i we c e c n g n e i g l cr cPo r S in e a d En i e r n
烟 煤 / 物 质 混 燃 特 性 实 验 研 究 生
除灰 分 外 的成 分 ,在 燃 烧 过 程 剩 余 的 质 量 与 析 出与燃 烧 非 常 迅 速 ,致 使 在 挥 发 分 燃 烬 时 的 失 燃 烧 前 的所 含 有 的 质 量 百 分 比 ,定 义 为 可 失 重 额 重 速 度 有 了 明 显 的减 弱 造 成 的 。 . 余 量 。可失 重 额 余 量 为 2 时 所 对 应 的 时 刻 定 义 2 2 温 度 的影响 %
表 1 。
表 1 试 样 的 工 业 分 析
Ta b.1 Pr i a e a l ss o e ts m pls oxm t na y i ft s a e
生 物 质 混 燃 实 验 研 究 ,得 到 了挥 发 分 析 出 的 温 度 区 间及 固 定 碳 开 始 燃 烧 的 温 度 区 间 。C u xag h ni n Ce h n等 在 N / , 氛 下 对 小 球 藻 进 行 了热 重 实 ,O 气
本 实 验 所 用 的设 备 为 :恒 温 热 重 分 析 仪 、真
空干 燥 箱 、马 弗 炉 、 电 子 分 析 天 平 。 实 验 煤 种 :
了大 量研 究 。王 玉 召 等 利 用 热 重 分 析 仪 进 行 了
冷 压 成 型 生 物 质 麦 秆 与 煤 混 燃 实 验 ,研 究 表 明 ,
0 引 言
条 件 下燃 烧 的 。 显 然 恒 温 条 件 下 研 究 煤 与 生 物 质 混 燃 特 性对 实 际生 产 更 具 有 指 导 意 义 。 为 了 丰 富
生物 质 能 是 太 阳 能 以化 学 能 形 式 存 储 在 生 物 恒 温 条 件 下对 煤 粉 与 生 物 质 混 燃 动 力 学 特 性 的 实
之 中 的能 量 形 式 。据 专 家 测 算 ,我 国 生 物 质 能 理 验 研究 ,本 文 采 用 恒 温 热 重 分 析 法 ,研 究 了生 物 论 资 源量 相 当 于 5 0亿 t 准 煤 。 随着 化 石 能 源 的 质 掺 混 比 、温度 、生 物 质 对 混 燃 特性 的影 响 。 标
验 ,分 析 出 小 球 藻 燃 烧 的 最 佳 氧 浓 度 。 在 逐 渐 升
温 条 件 下 对 煤 与 生 物 质 混 燃 的 研 究 有 着 一 定 的 优
收 稿 日期 :2 1 0 1—1 2—1 。 3
作者简介 :王金星 (9 5一 ,男 ,硕 士研究生 ,研究方 向为洁净煤燃烧 ,Ema :w n roun80 2 @ 16 cr。 18 ) - i ag gag6 9 8 2 .o l u n
塔 山烟 煤 ,粒 度 8 目到 10 目。 生 物 质 :玉 米 0 2 掺 人 生 物质 有 助 于 改 善 煤 的 燃 烧 特 性 ,随 掺 混 比 芯 、玉 米秸 秆 ,粒 度 8 目到 1 0 目。工 业 分 析 如 0 2 的 增 加 ,燃 料 的 着 火 温 度 和 燃 烬 温 度 均 降 低 。
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