【摘要】：生物質(zhì)在燃燒過程中,燃料中的堿金屬元素(主要為K)和床料中硅元素發(fā)生反應(yīng)生成低熔點(diǎn)物質(zhì),在常規(guī)流態(tài)化燃燒溫度下,燃燒生成物容易熔融,熔融物粘附床料形成粘結(jié)團(tuán),引起失流現(xiàn)象。因此研究生物質(zhì)流態(tài)化燃燒特性、床料粘結(jié)失流特性和燃燒后灰形態(tài)具有重要的理論價(jià)值,對(duì)于生物質(zhì)利用具有很高實(shí)用價(jià)值。 本論文以中國典型的生物質(zhì)為研究對(duì)象,利用5 kW鼓泡流化床實(shí)驗(yàn)裝置和0.15MWt循環(huán)流化床實(shí)驗(yàn)裝置,對(duì)生物質(zhì)鼓泡流化床和循環(huán)流化床燃燒特性和床料粘結(jié)特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。利用FactSage6.1化學(xué)平衡計(jì)算軟件,對(duì)生物質(zhì)流態(tài)化燃燒過程中的化學(xué)反應(yīng)特性和元素轉(zhuǎn)化、分布特性進(jìn)行了理論分析。通過實(shí)驗(yàn)研究和理論分析相結(jié)合,對(duì)生物質(zhì)流態(tài)化燃燒粘結(jié)特性進(jìn)行了深入的研究。 設(shè)計(jì)并搭建5 kW鼓泡流化床實(shí)驗(yàn)裝置,對(duì)生物質(zhì)鼓泡流化床燃燒床料粘結(jié)失流特性的實(shí)驗(yàn)研究表明,失流時(shí)間隨著床層溫度上升而縮短；隨著流化風(fēng)速增加,失流時(shí)間增大,但不能完全避免失流；床料粒徑對(duì)失流時(shí)間無明顯影響。生物質(zhì)灰與石英砂反應(yīng)產(chǎn)物熔融粘附床料是引起失流的主要原因,實(shí)驗(yàn)后床料的最小流化速度隨著溫度升高而增大。 分別在燃料和床料中添加鈣元素,對(duì)堿土金屬元素鈣對(duì)失流影響的研究表明,堿土金屬元素Ca具有減緩失流的作用；當(dāng)床料中堿土金屬元素Ca增多時(shí),未燃盡燃料表面粘附床料顆粒形成形狀和燃料相似的粘結(jié)塊是引起失流的主要原因；實(shí)驗(yàn)后床料表面堿金屬元素K明顯增多,床料熔融粘結(jié)物的主要成分是Si,K和Ca元素。 生物質(zhì)在循環(huán)流化床燃燒時(shí),得出以下結(jié)論：燃料中K、Na、Ca、Mg、Fe、Al和S元素主要分布在飛灰中,其次是循環(huán)灰,底渣中含量最低；飛灰中K、S和Na元素主要為水溶性,小麥秸稈和皇竹草實(shí)驗(yàn)后底渣和循環(huán)灰中水溶性K、S、和Na元素含量較高；飛灰中Cl-、SO42含量較高,皇竹草和小麥秸稈循環(huán)灰中Cl-、SO42含量高于玉米秸稈和棉桿,循環(huán)灰中的Cl-、SO42對(duì)失流起到促進(jìn)作用；旋風(fēng)分離器錐段底部循環(huán)灰粘結(jié)聚團(tuán),循環(huán)灰不能進(jìn)入立管是引起失流的主要原因。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院（工程熱物理研究所）
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TK6

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 李云玉;循環(huán)流化床一體化污泥焚燒工藝實(shí)驗(yàn)研究[D];中國科學(xué)院研究生院（工程熱物理研究所）;2012年

2 尚琳琳;生物質(zhì)流化床燃燒粘結(jié)特性及控制研究[D];中國科學(xué)院研究生院（工程熱物理研究所）;2012年

本文編號(hào)：2740563