【摘要】：我國(guó)生物質(zhì)資源豐富，同時(shí)大量的煤炭用于直接燃燒，釋放大量的氮氧化物，嚴(yán)重污染環(huán)境。為推進(jìn)燃煤工業(yè)鍋爐清潔燃料替代和節(jié)能減排，采用可再生的生物質(zhì)替代部分燃煤具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。前人的研究發(fā)現(xiàn)，含焦油的生物質(zhì)氣化氣還原氮氧化物效果很好。因此，生物質(zhì)氣再燃替代燃煤不僅可以替代部分燃煤，還可以降低燃煤鍋爐氮氧化物排放。 為了研究生物質(zhì)氣化混燒替代燃煤的技術(shù)，我們首先梳理了國(guó)內(nèi)外NOX的生成和還原機(jī)理，通過(guò)測(cè)量實(shí)爐NOX生成規(guī)律，我們驗(yàn)證了單元體爐研究層燃鏈條爐的可行性。然后設(shè)計(jì)和搭建了層燃單元體爐實(shí)驗(yàn)臺(tái)，針對(duì)層燃條件下燃煤NOX的生成規(guī)律進(jìn)行研究；設(shè)計(jì)和搭建了上吸收氣化爐實(shí)驗(yàn)臺(tái)，調(diào)試和研究了上吸收氣化爐的運(yùn)行規(guī)律；最后我們搭建了生物質(zhì)氣化混燒替代燃煤的實(shí)驗(yàn)臺(tái)，針對(duì)含焦油生物質(zhì)氣化氣與層燃爐燃煤混燒降低NOX的規(guī)律進(jìn)行研究，為下一步的實(shí)際工業(yè)鍋爐混燒提供了技術(shù)支持。 通過(guò)對(duì)層燃單元體爐的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：增大過(guò)量空氣系數(shù)可以加快火焰鋒面向下傳播、加快燃盡速率和揮發(fā)份析出，在燃燒前期形成強(qiáng)還原氣氛，降低NOX排放；后期將提高氧濃度，增強(qiáng)氧化氣氛；低揮發(fā)份煤種受過(guò)量空氣系數(shù)影響比高揮發(fā)份煤種大；大顆粒粒徑在前期揮發(fā)份燃燒階段的NOX釋放量較小顆粒粒徑工況小，但后期焦炭氮釋放部分較大；推遲燃燒在揮發(fā)份析出區(qū)和燃燒旺盛區(qū)能大大降低NOx的排放，而在燃盡階段效果較小。 通過(guò)在生物質(zhì)氣化氣替煤混燒實(shí)驗(yàn)臺(tái)的研究發(fā)現(xiàn)：生物質(zhì)氣化氣對(duì)層燃單元體爐的NOX還原有一定的效果，且在層燃爐揮發(fā)份析出區(qū)和燃燒旺盛區(qū)還原效果較好，在燃盡區(qū)還原作用較弱；生物質(zhì)氣量越多，還原效果越好，但隨著氣量的增加，邊際效應(yīng)逐漸遞減；在分級(jí)燃燒工況下，混燒效果在前10分鐘氧量過(guò)剩的情況下比較明顯，在后期還原性氣氛下的還原效果較差；在直接燃燒情況下，氧量越高，混燒效果越差，因此應(yīng)盡量降低燒條件下的氧濃度；由于生物質(zhì)氣還原NOX反應(yīng)速率較快，所以在本實(shí)驗(yàn)中改變噴入位置對(duì)還原效率的影響不是很顯著。
【圖文】：

加快社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)。1.3 再燃技術(shù)再燃技術(shù)(Reburning Technology)又稱為燃料分級(jí)或爐內(nèi)還原技術(shù)（如圖1-1），是利用二次燃料再燃還原氮氧化物的技術(shù)，是降低氮氧化物排放的的最有效的措施之一。再燃技術(shù)是先將總?cè)剂系?80%至 85%送入主燃區(qū)（一級(jí)燃區(qū)）燃燒，，該區(qū)域空氣過(guò)量系數(shù) SR1>1，然后將剩余的燃料作為還原劑在主燃區(qū)上部的再燃區(qū)燃燒，該區(qū)域空氣過(guò)量系數(shù) SR2<1。這不僅使已生成的氮氧化物得到還原，還抑制新的氮氧化物的生成，進(jìn)一步降低氮氧化物排放。最后布置燃盡風(fēng)(OFA)，將燃料完全燃盡[8-10]。

圖 1-2 上吸式固定床氣re 1-2 The reaction principle of 物質(zhì)氣化爐內(nèi)部的熱解情況由。部分，氣體中的氧含量隨著反量熱，使得溫度在 1100℃至 原層熱解層和干燥層提供足夠2不夠充分，則會(huì)部分生成 COCO 2CO2內(nèi)生成的主要?dú)怏w是二氧化碳水分的存在。，發(fā)生的主要反應(yīng)是還原反應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TK6

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2642928