本文關(guān)鍵詞：生物質(zhì)混煤的灰熔融特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 近年來,由于能源與環(huán)境問題日益突出,人們開始對(duì)諸如生物質(zhì)之類的可再生能源進(jìn)行研究,以期實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)的清潔、高效利用。由于生物質(zhì)堿性物含量較大,熔融溫度較低,且軟化溫度和流動(dòng)溫度相差較小,致使生物質(zhì)鍋爐及生物質(zhì)混煤燃燒鍋爐易發(fā)生積灰、結(jié)渣和腐蝕等問題,因此研究生物質(zhì)及生物質(zhì)混煤的灰熔融特性等關(guān)鍵基礎(chǔ)科學(xué)問題會(huì)加快解決生物質(zhì)能發(fā)電鍋爐的積灰、腐蝕和結(jié)焦等問題,促使我國(guó)盡快具備生物質(zhì)能發(fā)電系列鍋爐的生產(chǎn)、研發(fā)和設(shè)計(jì)能力。 首先,本文在TGA/SDTA851e熱分析系統(tǒng)上,對(duì)麥稈、稻稈、玉米稈、棉稈、花生殼、楊木屑、酒糟和造紙廢液濃縮顆粒等8種生物質(zhì)的灰熔融特性做了試驗(yàn)研究。由于各種生物質(zhì)灰成分和礦物組成的差異性,所以通過熱分析方法所表現(xiàn)出來的熔融特性有著明顯的差異性。碳酸鹽和硫酸鹽的分解以及堿金屬氧化物和堿金屬鹽的蒸發(fā)是造成生物質(zhì)灰升溫失重的主要原因。DSC曲線的吸熱峰多是由于碳酸鹽分解和堿金屬的硅酸鹽和硅鋁酸鹽熔融造成的。根據(jù)生物質(zhì)灰中各種化學(xué)元素在灰熔融過程中的遷移規(guī)律,應(yīng)用回歸分析方法構(gòu)造的失重率函數(shù)能較好的反映出生物質(zhì)灰中各種元素化合物的失重規(guī)律,方程的線性相關(guān)性好,回歸效果顯著。 其次,本文在YX-HRD灰熔融性測(cè)定儀上研究了生物質(zhì)以不同配比混煤時(shí)對(duì)灰熔融特征溫度的影響規(guī)律。由于煤的灰分含量比生物質(zhì)的灰分含量大,所以生物質(zhì)混煤灰熔融特性在小配比范圍內(nèi)基本體現(xiàn)了煤灰的成分特點(diǎn)和熔融特性。隨著生物質(zhì)配比的增加,生物質(zhì)混煤灰熔融特征溫度與配比之間在總體上是呈現(xiàn)非線性的關(guān)系,但是在部分配比范圍內(nèi)可出現(xiàn)近似線性關(guān)系。通過單生物質(zhì)混煤的灰熔融性試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),在小配比范圍內(nèi)生物質(zhì)降低煤灰熔融特征溫度能力的排序?yàn)?(稻稈、麥稈)＞(玉米桿、酒糟、棉稈)＞(楊木屑、花生殼)。在雙生物質(zhì)混煤的灰熔融性試驗(yàn)中研究發(fā)現(xiàn),雙生物質(zhì)對(duì)煤灰熔融性特征溫度的影響基本體現(xiàn)了兩種生物質(zhì)的共同作用。通過添加劑對(duì)生物質(zhì)灰熔融性的影響試驗(yàn),驗(yàn)證了灰熔融特征溫度隨著Al_2O_3含量的增加而增加,而SiO_2對(duì)了灰熔融特征溫度的影響不明顯,但是當(dāng)含量過高時(shí)易發(fā)生燒結(jié)現(xiàn)象。CaO和MgO對(duì)麥稈灰在小配比范圍內(nèi)起到了“骨架”作用,而當(dāng)配比過大時(shí)灰熔融性特征溫度增加明顯。 根據(jù)得到的在不同配比下生物質(zhì)混煤灰熔融特征溫度數(shù)據(jù),通過回歸分析方法得出灰組分與特征溫度之間的多元線性回歸模型及二次多項(xiàng)式回歸模型,由回歸分析結(jié)果得出,由11個(gè)灰組分變量合并得到的5個(gè)變量的二次多項(xiàng)式回歸模型的顯著性明顯優(yōu)于線性回歸模型。 最后,本文分別采用普通徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)生物質(zhì)混煤灰熔融特征溫度進(jìn)行了建模,用190組樣本數(shù)據(jù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí),用8組測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的有效性進(jìn)行檢驗(yàn)。網(wǎng)絡(luò)仿真結(jié)果表明廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與普通徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相比,具有更好的預(yù)測(cè)能力和泛化能力,預(yù)測(cè)結(jié)果滿足誤差要求,適合用來對(duì)生物質(zhì)配煤灰熔融特征溫度進(jìn)行建模預(yù)測(cè)。
【關(guān)鍵詞】：生物質(zhì)混煤 灰熔融性 熱分析 回歸分析 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TK227.1
【目錄】：

• 摘要10-12
• ABSTRACT12-15
• 符號(hào)表15-16
• 1 前言16-27
• 1.1 本課題研究的背景及意義16-17
• 1.1.1 研究背景16-17
• 1.1.2 研究意義17
• 1.2 灰熔融特性的研究現(xiàn)狀17-23
• 1.2.1 灰熔融性的試驗(yàn)方法17-18
• 1.2.2 灰成分對(duì)灰熔融性的影響18-20
• 1.2.3 灰熔點(diǎn)的預(yù)測(cè)20-23
• 1.3 鍋爐積灰結(jié)渣的研究現(xiàn)狀23-25
• 1.3.1 鍋爐積灰結(jié)渣的機(jī)理及影響因素23-24
• 1.3.2 結(jié)渣的預(yù)判24-25
• 1.4 本課題研究目的及研究?jī)?nèi)容25-27
• 1.4.1 研究目的25-26
• 1.4.2 研究?jī)?nèi)容26-27
• 2 試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法27-33
• 2.1 試驗(yàn)裝置簡(jiǎn)介27-29
• 2.2.1 TGA/SDTA851e熱分析系統(tǒng)27-28
• 2.2.2 YX-HRD灰熔融性測(cè)定儀28-29
• 2.2 試驗(yàn)樣品制備29-30
• 2.3 試驗(yàn)方法30-32
• 2.3.1 TGA/SDTA851e熱分析系統(tǒng)的試驗(yàn)方法30-31
• 2.3.2 YX-HRD灰熔融性測(cè)定儀的試驗(yàn)方法31-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 3 用熱分析方法研究生物質(zhì)灰的熔融特性33-46
• 3.1 生物質(zhì)成灰元素的存在形式及遷移規(guī)律33-36
• 3.2 利用TG-DSC方法研究生物質(zhì)灰熔融特性36-45
• 3.2.1 各種生物質(zhì)灰的TG-DSC分析36-43
• 3.2.2 升溫速率對(duì)曲線的影響43-45
• 3.2.3 失重率的回歸分析45
• 3.3 本章小結(jié)45-46
• 4 生物質(zhì)混煤灰熔點(diǎn)試驗(yàn)結(jié)果分析46-59
• 4.1 生物質(zhì)與煤的灰熔點(diǎn)結(jié)果分析46-47
• 4.2 單生物質(zhì)混煤灰熔點(diǎn)結(jié)果分析47-53
• 4.3 雙生物質(zhì)混煤灰熔點(diǎn)結(jié)果分析53-54
• 4.4 添加劑對(duì)生物質(zhì)灰熔融性的影響54-57
• 4.5 本章小結(jié)57-59
• 5 生物質(zhì)混煤灰熔點(diǎn)的回歸分析59-68
• 5.1 多元線性回歸分析59-64
• 5.1.1 全回歸模型59-62
• 5.1.2 逐步回歸模型62-64
• 5.2 二次多項(xiàng)式回歸分析64-66
• 5.3 本章小結(jié)66-68
• 6 基于徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的生物質(zhì)混煤灰熔點(diǎn)預(yù)測(cè)模型68-78
• 6.1 徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的理論基礎(chǔ)68-69
• 6.2 面向MATLAB工具箱的徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)69-73
• 6.2.1 面向MATLAB工具箱的徑向基神經(jīng)元模型69-70
• 6.2.2 面向MATLAB工具箱的徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)70-71
• 6.2.3 徑向基函數(shù)的學(xué)習(xí)過程71-73
• 6.3 生物質(zhì)混煤灰熔點(diǎn)的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型73-77
• 6.3.1 用newrb設(shè)計(jì)徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)73-75
• 6.3.2 用newgrnn設(shè)計(jì)廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)75-77
• 6.4 本章小結(jié)77-78
• 7 全文總結(jié)78-80
• 附錄80-84
• 附表1 生物質(zhì)混煤灰熔點(diǎn)數(shù)據(jù)80-83
• 附表2 生物質(zhì)添加劑灰熔點(diǎn)數(shù)據(jù)83-84
• 參考文獻(xiàn)84-89
• 致謝89-90
• 學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表90

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  本文關(guān)鍵詞：生物質(zhì)混煤的灰熔融特性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：355414