【摘要】：生物質(zhì)能源是一種可以有效解決能源危機(jī)和環(huán)境問題的清潔可再生能源，但是其利用率比較低，具有很大的開發(fā)潛力。隨著能源短缺日益嚴(yán)重，生物質(zhì)能得有效利用成為現(xiàn)階段解決能源危機(jī)的有效手段之一，因此生物質(zhì)能有效利用越來越受到重視，而氣化和直接燃燒則又是使用生物質(zhì)能源的主要手段，，因此本文選取直接燃燒作為研究生物質(zhì)能的手段，重點(diǎn)研究幾種生物質(zhì)熱解和層狀燃燒的特性。為此，本文研究內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)部分； 首先，為了了解生物質(zhì)燃料的特點(diǎn)，對幾種生物質(zhì)進(jìn)行了元素分析、工業(yè)分析、灰成分分析、灰熔融特性分析等特性分析，對生物質(zhì)的燃料特性有了全面的了解。生物質(zhì)水分含量變化大，干燥基揮發(fā)分含量大，熱值較低，氮硫含量較低。 其次，為了對生物質(zhì)熱解特性進(jìn)行分析，對幾種生物質(zhì)進(jìn)行了熱重實(shí)驗(yàn)分析以及熱重FTIR聯(lián)用分析，對不同生物質(zhì)的熱解特性進(jìn)行了比較，并分析了混合生物質(zhì)的熱解特性，同時(shí)采用兩種不同的模型對熱解數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得出了生物質(zhì)熱解動(dòng)力學(xué)參數(shù)。 最后，對生物質(zhì)層狀燃燒進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)采用一維層燃爐作為燃燒器，采用丙烷作為助燃?xì)�，對幾種單種生物質(zhì)和混合生物質(zhì)進(jìn)行了層燃實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程發(fā)現(xiàn)一次風(fēng)溫度以及生物質(zhì)水分對生物質(zhì)層狀燃燒具有較大的影響，并且在特定的條件下（主要是指高水分以及高一次風(fēng)溫下），生物質(zhì)可能會(huì)出現(xiàn)幾層生物質(zhì)同時(shí)燃燒或者底層生物質(zhì)先于上層生物質(zhì)燃燒的情況。
【圖文】：

圖3 1 熱重紅外聯(lián)用實(shí)驗(yàn)圖圖 3 1 是生物質(zhì)熱解反應(yīng)系統(tǒng)示意圖。試驗(yàn)系統(tǒng)主要包括兩部分一部分是熱天平，即熱重，另一部分為傅里葉變換紅外光譜儀，即 FTIR。實(shí)驗(yàn)過程中，將盛放生物質(zhì)樣品的坩堝放入熱重中，通過程序設(shè)置控制器升溫程序，生物質(zhì)樣品在熱環(huán)境中會(huì)受熱分解，發(fā)生熱解反應(yīng)，重量也會(huì)隨之發(fā)生變化，同時(shí)生成氣體和固體。在這個(gè)生物質(zhì)熱解的過程中，熱重記錄下生物質(zhì)熱解的失重曲線，于此同時(shí)，生物質(zhì)熱解產(chǎn)生的熱解氣體產(chǎn)物等則通過氣體輸送管路被送入氣體池中，經(jīng)過 FTIR 紅外光譜檢測，得出吸收光譜，從而根據(jù)各種物質(zhì)不同的吸收峰特性從而確定物質(zhì)的種類，進(jìn)行定性分析[42]。在利用 FTIR 進(jìn)行定量分析時(shí)，首先利用 FTIR 對需要測量的氣體進(jìn)行標(biāo)定，即配置標(biāo)準(zhǔn)濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體，將其送入 FTIR 中，得出其吸收光譜，建立其吸光度跟氣體濃度的關(guān)系，進(jìn)而再對生物質(zhì)熱解氣體進(jìn)行測量，對得出的吸光度進(jìn)行分析，得到氣體的濃度。本課題對生物質(zhì)熱解過程中產(chǎn)生的 CH4、CO 等氣體進(jìn)行定量標(biāo)定，建立了這兩種氣體的標(biāo)準(zhǔn)譜庫，為測量生物質(zhì)熱解氣體中 CH4、CO 的含量奠定了基

0 500 1000 1500 200002004006008001000實(shí)際溫度 T（℃）樹皮在80℃/min速率下失重曲線 m（mg）樹皮在80℃/min速率下DTG曲線 (mg/s)實(shí)際溫度 T（℃）050100150200250-2.0-1.5-1.0-0.50.0圖 3 4 樹皮在升溫速率為 80℃/min 條件下的 TG 及 DTG 曲線圖 3 5 為樹皮在 80 ℃/min 升溫速率下熱解成分釋放強(qiáng)度紅外光譜原始譜圖。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TK6

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前8條

1 閻維平;陳吟穎;;生物質(zhì)混合物與褐煤共熱解特性的試驗(yàn)研究[J];動(dòng)力工程;2006年06期

2 段佳;羅永浩;陸方;陳yN;胡t旁

本文編號：2698507