褐煤與生物質(zhì)共熱轉(zhuǎn)化及協(xié)同作用研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-08 13:37
能源低碳轉(zhuǎn)型在一定程度上放緩了化石能源的消費(fèi)增長,然而化石能源的需求在全球能源市場中仍占極大比重。煤炭在我國能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)主導(dǎo)地位,且優(yōu)質(zhì)煤的短缺迫使國家大規(guī)模開發(fā)以褐煤為代表的低階煤。然而,褐煤的直接燃燒導(dǎo)致排煙熱損失增大,設(shè)備腐蝕加劇,熱效率低,CO2排放高。生物質(zhì)與褐煤的共熱轉(zhuǎn)化能有效降低燃煤的排放,改善燃燒特性,同時(shí)也克服了生物質(zhì)單獨(dú)利用的不利因素;诖,本文對褐煤與生物質(zhì)進(jìn)行了共燃燒實(shí)驗(yàn)研究以及共熱解焦的反應(yīng)性研究,考察摻混生物質(zhì)對勝利褐煤熱轉(zhuǎn)化特性的影響,為勝利褐煤清潔、高效利用技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用提供理論依據(jù)和參考。首先利用了熱重分析對不同摻混比例的勝利褐煤和松葉腐殖質(zhì)共混物進(jìn)行了燃燒實(shí)驗(yàn),研究了燃燒特性和共燃燒過程的協(xié)同作用,提出了一種新的協(xié)同指數(shù)來量化共燃燒過程的協(xié)同作用。通過Flynn-Wall-Ozawa(FWO)和Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)法計(jì)算了活化能,并通過主曲線法獲得更為精確的動(dòng)力學(xué)模型。結(jié)果表明:共燃燒過程中存在適宜的摻混比例明顯提升了協(xié)同作用,從而提高了混合樣品的燃燒特性。動(dòng)力學(xué)結(jié)果表明混合燃料的燃燒活...
【文章來源】:鄭州大學(xué)河南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
992~2017年全球能源消費(fèi)量變化趨勢
圖 3.4 SL 和 PH 的共混物的 δqFigure 3.4 δq for SL blended with PH.說,協(xié)同機(jī)制與催化或非催化機(jī)制有關(guān)。前者是基于生物屬(AAEMs)的催化作用,后者是指自由基的形成和生物移[89]。在本研究中,這些協(xié)同作用可以部分歸因于 AAEMs AAEMs(59.3wt%)含量較高,可作為促進(jìn)反應(yīng)的催化劑、充分的燃燒。這些協(xié)同作用也可以用 PH 揮發(fā)物與 SL 焦來解釋。由于 PH 的氫碳摩爾比較高(H/C=1.9),PH 產(chǎn)生 OH 自由基)參與 SL 的分解,抑制了自由基在共燃燒過程應(yīng)。此外,木質(zhì)素與腐殖聚合物在較低溫度下熱分解生成苯氧自由基)將會(huì)誘導(dǎo)致密、耐熱的煤結(jié)構(gòu)分解[83]。同時(shí),分之間的相互作用可以增強(qiáng)這種協(xié)同作用。煤與生物質(zhì)共圖 3.5 所示。
圖 3.5 褐煤與腐殖質(zhì)共燃燒協(xié)同作用機(jī)理圖3.5 The synergistic mechanism of the co-combustion for lignite and hu究中,某些因素(如生物質(zhì)的摻混比、揮發(fā)分含量、灰分 之間的協(xié)同作用造成顯著影響。為了確定合適的混合比以提高共混物的燃燒性能,需要開發(fā)一個(gè)綜合指數(shù)。其他學(xué)來評(píng)價(jià)煤與生物質(zhì)在共熱化學(xué)轉(zhuǎn)化過程中的相互作用[83]。現(xiàn)還包括著火溫度和峰值溫度的降低。因此,將這些因素溫度以及燃燒放熱和失重的相對偏差,作為綜合協(xié)同指數(shù)而在共燃燒體系下,提出了一種新的協(xié)同指數(shù)(SI),其表61q310) ( ) ]zwi pTTδ δ × δq分別為 TG 和 DTA 曲線的平均相對偏差,如果 δw小于 0指數(shù)建立了比較基準(zhǔn),以確定共燃燒過程中是否存在正
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]孔隙結(jié)構(gòu)對褐煤干燥動(dòng)力學(xué)的影響[J]. 曲嘯洋,李鵬,周國莉,張磊,劉盼,張婕. 煤炭學(xué)報(bào). 2019(03)
[2]炭化溫度對高爐噴吹用竹炭微觀結(jié)構(gòu)的影響[J]. 徐潤生,鄭恒,王煒,姜曦,劉全國,薛正良. 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2018(07)
[3]煙煤-稻草混合焦樣共氣化過程協(xié)同行為機(jī)理研究[J]. 郭慶華,衛(wèi)俊濤,龔巖,于廣鎖. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2018(04)
[4]焦炭的微晶結(jié)構(gòu)及其對反應(yīng)性的影響[J]. 張琢,謝峰,鄭義,程歡,汪琦. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2018(04)
[5]森林燃燒主要排放物研究進(jìn)展[J]. 劉曉東,王博. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(12)
[6]燃燒反應(yīng)過程中勝利脫灰褐煤微結(jié)構(gòu)演變特性研究[J]. 宋銀敏,李娜,班延鵬,滕英躍,智科端,何潤霞,周華從,劉全生. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2017(12)
[7]TG-FTIR研究污泥摻混廢輪胎共熱解特性[J]. 呂全偉,林順洪,李玉,柏繼松,李長江,莫榴,李偉. 應(yīng)用化工. 2017(11)
[8]煤與生物質(zhì)快速共熱解協(xié)同效應(yīng)的研究進(jìn)展[J]. 王武生,王汝成,劉巧霞,黃勇,吳升瀟,劉丹. 廣東化工. 2016(11)
[9]生物質(zhì)與煤混合燃燒特性研究[J]. 楊艷華,湯慶飛,朱光俊. 冶金能源. 2016(03)
[10]褐煤中官能團(tuán)對其燃燒特性的影響[J]. 鄢曉忠,邱靖,尹艷山,劉昕昶,敬佩,李佩. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2016(04)
博士論文
[1]褐煤干燥的孔隙水運(yùn)移及其機(jī)制研究[D]. 賀瓊瓊.中國礦業(yè)大學(xué) 2016
[2]煤氧化自燃微觀特征及其宏觀表征研究[D]. 張嬿妮.西安科技大學(xué) 2012
碩士論文
[1]森林腐殖質(zhì)熱解與陰燃規(guī)律實(shí)驗(yàn)研究[D]. 歷美岑.東北林業(yè)大學(xué) 2017
[2]KOH對煤及石油焦碳微晶結(jié)構(gòu)和氣化活性影響研究[D]. 樊文克.華東理工大學(xué) 2017
[3]大興安嶺五種主要樹種燃燒性及阻燃性能研究[D]. 邵明珠.東北林業(yè)大學(xué) 2016
[4]褐煤孔隙特性及水分脫除的遷移研究[D]. 黃少萌.中國礦業(yè)大學(xué) 2016
[5]生物質(zhì)焦和煤焦在氣化過程中的結(jié)構(gòu)演變及其與反應(yīng)性的關(guān)聯(lián)[D]. 郭沛.太原理工大學(xué) 2015
本文編號(hào):3390880
【文章來源】:鄭州大學(xué)河南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
992~2017年全球能源消費(fèi)量變化趨勢
圖 3.4 SL 和 PH 的共混物的 δqFigure 3.4 δq for SL blended with PH.說,協(xié)同機(jī)制與催化或非催化機(jī)制有關(guān)。前者是基于生物屬(AAEMs)的催化作用,后者是指自由基的形成和生物移[89]。在本研究中,這些協(xié)同作用可以部分歸因于 AAEMs AAEMs(59.3wt%)含量較高,可作為促進(jìn)反應(yīng)的催化劑、充分的燃燒。這些協(xié)同作用也可以用 PH 揮發(fā)物與 SL 焦來解釋。由于 PH 的氫碳摩爾比較高(H/C=1.9),PH 產(chǎn)生 OH 自由基)參與 SL 的分解,抑制了自由基在共燃燒過程應(yīng)。此外,木質(zhì)素與腐殖聚合物在較低溫度下熱分解生成苯氧自由基)將會(huì)誘導(dǎo)致密、耐熱的煤結(jié)構(gòu)分解[83]。同時(shí),分之間的相互作用可以增強(qiáng)這種協(xié)同作用。煤與生物質(zhì)共圖 3.5 所示。
圖 3.5 褐煤與腐殖質(zhì)共燃燒協(xié)同作用機(jī)理圖3.5 The synergistic mechanism of the co-combustion for lignite and hu究中,某些因素(如生物質(zhì)的摻混比、揮發(fā)分含量、灰分 之間的協(xié)同作用造成顯著影響。為了確定合適的混合比以提高共混物的燃燒性能,需要開發(fā)一個(gè)綜合指數(shù)。其他學(xué)來評(píng)價(jià)煤與生物質(zhì)在共熱化學(xué)轉(zhuǎn)化過程中的相互作用[83]。現(xiàn)還包括著火溫度和峰值溫度的降低。因此,將這些因素溫度以及燃燒放熱和失重的相對偏差,作為綜合協(xié)同指數(shù)而在共燃燒體系下,提出了一種新的協(xié)同指數(shù)(SI),其表61q310) ( ) ]zwi pTTδ δ × δq分別為 TG 和 DTA 曲線的平均相對偏差,如果 δw小于 0指數(shù)建立了比較基準(zhǔn),以確定共燃燒過程中是否存在正
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]孔隙結(jié)構(gòu)對褐煤干燥動(dòng)力學(xué)的影響[J]. 曲嘯洋,李鵬,周國莉,張磊,劉盼,張婕. 煤炭學(xué)報(bào). 2019(03)
[2]炭化溫度對高爐噴吹用竹炭微觀結(jié)構(gòu)的影響[J]. 徐潤生,鄭恒,王煒,姜曦,劉全國,薛正良. 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2018(07)
[3]煙煤-稻草混合焦樣共氣化過程協(xié)同行為機(jī)理研究[J]. 郭慶華,衛(wèi)俊濤,龔巖,于廣鎖. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2018(04)
[4]焦炭的微晶結(jié)構(gòu)及其對反應(yīng)性的影響[J]. 張琢,謝峰,鄭義,程歡,汪琦. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2018(04)
[5]森林燃燒主要排放物研究進(jìn)展[J]. 劉曉東,王博. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(12)
[6]燃燒反應(yīng)過程中勝利脫灰褐煤微結(jié)構(gòu)演變特性研究[J]. 宋銀敏,李娜,班延鵬,滕英躍,智科端,何潤霞,周華從,劉全生. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2017(12)
[7]TG-FTIR研究污泥摻混廢輪胎共熱解特性[J]. 呂全偉,林順洪,李玉,柏繼松,李長江,莫榴,李偉. 應(yīng)用化工. 2017(11)
[8]煤與生物質(zhì)快速共熱解協(xié)同效應(yīng)的研究進(jìn)展[J]. 王武生,王汝成,劉巧霞,黃勇,吳升瀟,劉丹. 廣東化工. 2016(11)
[9]生物質(zhì)與煤混合燃燒特性研究[J]. 楊艷華,湯慶飛,朱光俊. 冶金能源. 2016(03)
[10]褐煤中官能團(tuán)對其燃燒特性的影響[J]. 鄢曉忠,邱靖,尹艷山,劉昕昶,敬佩,李佩. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2016(04)
博士論文
[1]褐煤干燥的孔隙水運(yùn)移及其機(jī)制研究[D]. 賀瓊瓊.中國礦業(yè)大學(xué) 2016
[2]煤氧化自燃微觀特征及其宏觀表征研究[D]. 張嬿妮.西安科技大學(xué) 2012
碩士論文
[1]森林腐殖質(zhì)熱解與陰燃規(guī)律實(shí)驗(yàn)研究[D]. 歷美岑.東北林業(yè)大學(xué) 2017
[2]KOH對煤及石油焦碳微晶結(jié)構(gòu)和氣化活性影響研究[D]. 樊文克.華東理工大學(xué) 2017
[3]大興安嶺五種主要樹種燃燒性及阻燃性能研究[D]. 邵明珠.東北林業(yè)大學(xué) 2016
[4]褐煤孔隙特性及水分脫除的遷移研究[D]. 黃少萌.中國礦業(yè)大學(xué) 2016
[5]生物質(zhì)焦和煤焦在氣化過程中的結(jié)構(gòu)演變及其與反應(yīng)性的關(guān)聯(lián)[D]. 郭沛.太原理工大學(xué) 2015
本文編號(hào):3390880
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