隨著化石能源開采、消耗導(dǎo)致能源儲量減少,以及開采利用過程中造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和破壞,尋找新的替代能源尤為迫切,其中可再生能源一直受到關(guān)注。水生微藻作為可再生能源——生物質(zhì)能的重要組成之一,不僅具有來源廣泛、光合效率高、不占用耕地等優(yōu)點,且與傳統(tǒng)能源利用方式相似。但與煤炭相比,微藻存在水分含量高、著火不穩(wěn)定等問題,因此需對微藻進(jìn)行預(yù)處理。本文對比和分析了不同預(yù)處理方法對微藻燃燒和熱解特性的影響,為微藻的高效利用提供參考。本文以小球藻（微藻的一種）作為研究對象,通過熱重分析儀研究小球藻的失重特性,分析不同干燥方法和干燥時間對不同升溫速率下燃燒特性和熱解特性的影響,建立反應(yīng)的動力學(xué)模型,并與傳統(tǒng)干燥方法進(jìn)行分析比較;此外,通過生命周期分析和成本估算將小球藻與煤混合燃燒發(fā)電系統(tǒng)與傳統(tǒng)燃煤發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行對比,分析小球藻與煤混合燃燒發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)劣。本文的主要結(jié)論如下:（1）隨著微波干燥時間的增加,綜合燃燒熱解特性指數(shù)S增大,且燃燒中微波干燥30min和40min的S高于傳統(tǒng)干燥;熱解中微波干燥的S均高于傳統(tǒng)干燥的S,表明微波干燥方法能夠提高小球藻的燃燒、熱解特性;（2）隨著β值的增加,T_i... 

【文章來源】：廣西大學(xué)廣西壯族自治區(qū) 211工程院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

微波干燥過程示意圖

廣西大學(xué)碩士（工程碩士）學(xué)位論文微藻燃燒熱解特性研究及其與煤混合發(fā)電可行性分析41.3生物質(zhì)能的利用生物質(zhì)分布廣、產(chǎn)量大、可再生，可用于制備生物基能源、生物基材料和生物基化學(xué)品，也可將其利用現(xiàn)代技術(shù)轉(zhuǎn)化為固體和氣體形式的清潔能源。生物質(zhì)的轉(zhuǎn)化途徑有兩種，即生化途徑和熱化學(xué)途徑，圖1-2詳細(xì)顯示了生物質(zhì)能的來源和主要利用方式。與生化途徑相比，熱化學(xué)途徑具有一定的優(yōu)勢，如整個利用生物質(zhì)、更快的動力學(xué)和原料的靈活性[15]。熱化學(xué)途徑大致上分為三種：燃燒、熱解和氣化；其中燃燒和熱解又是利用生物質(zhì)作為能源的兩種重要途徑，是用于工業(yè)生產(chǎn)有效的生物質(zhì)利用技術(shù)[16]。圖1-2生物質(zhì)能的來源和主要利用方式Fig.1-2Thesourceandmainutilizationofbiomassenergy1.3.1燃燒燃燒（Combustion）是物體快速氧化產(chǎn)生光和熱的過程，本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)，燃燒需要可燃物、助燃物及溫度達(dá)到著火點三個要素[17]。近代的連鎖反應(yīng)理論將燃燒解釋為游離基發(fā)光、放熱的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，這個反應(yīng)分為“鏈引發(fā)”、“鏈傳遞”、“鏈終止”三個階段。目前，人類所使用的化石燃料主要是煤、石油和天然氣，其中電廠鍋爐燃料燃燒發(fā)電基本使用煤，工業(yè)鍋爐燃料是石油和天然氣，而使化石燃料能夠在這些地方利用起來的方式就是燃燒，燃燒是化石能源最直接有效的利用方式，將以前存儲的太陽能通過發(fā)光放熱的化學(xué)方式轉(zhuǎn)化為所需要的熱能和動能，產(chǎn)生的能量是工廠生產(chǎn)所需能量的主要部分[18]。相對于燒煤來說，生物質(zhì)硫含量低，燃燒過程中的SOx排放量較少，具有較低的污染性，其二氧化碳排放量也近似等于成長過程中的吸收量，對減輕溫室效應(yīng)

廣西大學(xué)碩士（工程碩士）學(xué)位論文微藻燃燒熱解特性研究及其與煤混合發(fā)電可行性分析6的影響，是最具有說服力的碳足跡的評價方法�；贗SO國際標(biāo)準(zhǔn)，一套完整生命周期評價的基本技術(shù)方法包括四個部分[24]：評價對象的目標(biāo)及其所涉及的范圍定義；資源、能源消耗和對環(huán)境排放的清單分析；整個過程造成的環(huán)境影響評價；對評價所得的結(jié)果進(jìn)行解釋和分析，其技術(shù)框架如圖1-3所示。LCA評價的目標(biāo)和范圍定義是生命周期評價的第一步，是開始的最關(guān)鍵一步，決定著評價的深度和廣度。目標(biāo)定義詳細(xì)的展現(xiàn)生命周期評價的理由和目的；范圍的界定保證研究的詳盡程度與目標(biāo)一致[25]。清單分析是量化并分析產(chǎn)品或者系統(tǒng)在生命周期各個階段中的消耗和排放數(shù)據(jù)，包括數(shù)據(jù)的收集和計算，使系統(tǒng)的輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)達(dá)到量化并與定義的功能單元相關(guān)聯(lián)的目的。圖1-3生命周期技術(shù)框架Fig.1-3Lifecycletechnologyframework總之，燃燒特性、熱解特性與生命周期評價是評價生物質(zhì)品質(zhì)的重要參考依據(jù)，也是配套設(shè)備設(shè)計開發(fā)及方式優(yōu)化的重要理論依據(jù)[26]，而生物質(zhì)的干燥預(yù)處理研究為生物質(zhì)的燃燒和熱解提供前提保障。因此，由于生物質(zhì)具有諸多優(yōu)點，國內(nèi)外各大企業(yè)、院校、科研單位等機構(gòu)的研究工作者開展了大量實驗，燃燒、熱解、混合燃燒和混合熱解都是其中的焦點，并對微藻、秸稈、蔗渣等生物質(zhì)的燃燒熱解特性以及生物質(zhì)的干燥處理進(jìn)行大量研究和實驗數(shù)據(jù)分析。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]農(nóng)林廢棄生物質(zhì)的熱解特性及動力學(xué)研究[J]. 嚴(yán)云,劉洪,曹芮,楊紅,易國萍.  化工新型材料. 2020(01)
[2]基于熱重分析法的生物質(zhì)變溫?zé)峤馓匦詫嶒炑芯縖J]. 陳梅倩,胡德豪,黃友旺.  華北電力大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(06)
[3]生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展前景研究[J]. 王鵬恒,向騰飛,張晨.  科技經(jīng)濟導(dǎo)刊. 2019(33)
[4]熱風(fēng)和微波干燥對煤泥品質(zhì)的影響[J]. 閆業(yè)成,井傳明,宋占龍,趙希強,王文龍,毛巖鵬,孫靜.  化工進(jìn)展. 2019(S1)
[5]利用褐煤熱解制備一氧化碳的熱力學(xué)以及動力學(xué)研究[J]. 楊杰,馬麗萍,王立春,彭雨惠,楊靜,陳基業(yè).  化學(xué)世界. 2019(10)
[6]汽油燃燒清潔性、安定性與烴族組成關(guān)系研究[J]. 黃風(fēng)林,宋明明.  石油化工應(yīng)用. 2019(10)
[7]中國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問題及對策[J]. 姚勁.  科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2019(30)
[8]玉米芯低溫?zé)峤馓匦匝芯縖J]. 梁宏寶,王永勝,王鴻宇,劉洪延.  生物資源. 2019(05)
[9]煤的熱解行為及硫的脫除研究[J]. 述子青,劉寧.  化工管理. 2019(27)
[10]油田油泥熱解焦摻混微藻渣燃燒實驗研究[J]. 王振通,鞏志強,王振波,房佩文,孟凡志,韓東.  石油學(xué)報(石油加工). 2019(04)

博士論文
[1]城市生活垃圾與棉稈成型燃料混合燃燒特性研究[D]. 李永玲.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[2]微藻及其與煤的混合熱解燃燒特性研究[D]. 陳春香.華南理工大學(xué) 2012

碩士論文
[1]生物質(zhì)焦和煤混合燃燒及排放特性研究[D]. 張坡.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2018
[2]蔗渣與煤混合燃燒特性研究及發(fā)電經(jīng)濟性分析[D]. 陳峰.廣西大學(xué) 2018
[3]燃煤電站環(huán)保裝備運行成本效益研究[D]. 金侃.浙江大學(xué) 2016
[4]微藻熱解特性分析及其資源化利用生命周期評價[D]. 劉競.華南理工大學(xué) 2010



本文編號：3254178