能源與環(huán)境是世界各國重點關(guān)注的問題,發(fā)展可再生能源中的生物質(zhì)能是當前國際熱點趨勢之一。由于生物質(zhì)含有大量的堿金屬和氯元素,在鍋爐燃燒過程中會造成受熱面嚴重的積灰和腐蝕問題,限制了生物質(zhì)能的大規(guī)模利用。加入添加劑可以有效減輕生物質(zhì)燃燒造成的灰沉積和腐蝕問題。本文選用了Al203、SiO2、CaO、高嶺土及褐煤作為添加劑,試驗研究了添加劑對生物質(zhì)燃燒灰沉積和腐蝕的影響規(guī)律。同時利用FactSage軟件模擬生物質(zhì)燃燒熱力平衡過程,研究了添加不同元素對生物質(zhì)燃燒過程中鉀和氯分布形態(tài)的影響。利用一維沉降爐進行生物質(zhì)燃燒灰沉積試驗,在玉米桿中分別加入不同添加劑,燃燒后收集取樣探針上沉積灰,利用SEM、EDS及XRD檢測手段分別對沉積灰的形貌、組分和物相進行分析和研究。結(jié)果表明：燃燒玉米桿產(chǎn)生的沉積灰主要成分為堿金屬氯化物KCl,沉積灰灰粒徑小,結(jié)構(gòu)緊湊且相互粘結(jié)聚團。沉積灰中KCl含量越多,灰熔點越低,灰沉積越嚴重；添加劑Al203能有效的減少沉積灰中KCl的含量,Al2O3能和SiO2一起將KCl轉(zhuǎn)化為硅鋁酸鉀化合物；單獨添加SiO2不能大幅減少沉積灰中KCl的含量；添加劑高嶺土減少沉積灰中KC... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號表
1 緒論
    1.1 課題背景及意義
        1.1.1 生物質(zhì)能及特點
        1.1.2 生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)
    1.2 生物質(zhì)燃燒產(chǎn)生的灰沉積和腐蝕問題
        1.2.1 灰沉積問題分析
        1.2.2 影響灰沉積的主要因素
        1.2.3 腐蝕問題分析
        1.2.4 影響腐蝕的主要因素
    1.3 添加劑用于解決灰沉積和腐蝕的研究現(xiàn)狀
    1.4 研究目的及研究內(nèi)容
2 試驗系統(tǒng)與試驗方法
    2.1 試驗系統(tǒng)
        2.1.1 一維沉降爐試驗系統(tǒng)
        2.1.2 管式爐試驗系統(tǒng)
    2.2 試驗樣品
    2.3 試驗方法
        2.3.1 灰沉積試驗方法
        2.3.2 腐蝕試驗方法
        2.3.3 金屬試樣及灰樣的制備
    2.4 測試儀器
    2.5 小結(jié)
3 添加劑對生物質(zhì)燃燒灰沉積的影響規(guī)律研究
    3.1 沉積灰微觀形貌分析
    3.2 沉積灰組分的分布規(guī)律探討
        3.2.1 添加Al_2O_3對灰沉積的影響規(guī)律
        3.2.2 添加SiO_2對灰沉積的影響規(guī)律
        3.2.3 添加高嶺土對灰沉積的影響規(guī)律
        3.2.4 添加CaO對灰沉積的影響規(guī)律
        3.2.5 添加CaO和褐煤對灰沉積的影響規(guī)律
    3.3 小結(jié)
4 添加劑對生物質(zhì)灰腐蝕特性的影響規(guī)律研究
    4.1 燃料特性對灰腐蝕的影響規(guī)律
    4.2 添加劑對生物質(zhì)灰腐蝕特性的影響規(guī)律
    4.3 沉積灰腐蝕過程機理分析
    4.4 小結(jié)
5 添加劑對生物質(zhì)燃燒灰沉積和腐蝕的影響規(guī)律模擬研究
    5.1 模擬方法
    5.2 玉米桿燃燒熱力平衡結(jié)果分析
    5.3 添加鋁對鉀、氯分布形態(tài)的影響
    5.4 添加硅對鉀、氯分布形態(tài)的影響
    5.5 添加鈣對鉀、氯分布形態(tài)的影響
    5.6 添加高嶺土對鉀、氯分布形態(tài)的影響
    5.7 添加硅鋁鈣對鉀、氯分布形態(tài)的影響
    5.8 添加硫?qū)︹�、氯分布形態(tài)的影響
    5.9 小結(jié)
6 全文總結(jié)與建議
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 建議
參考文獻
致謝
附件


【參考文獻】：
期刊論文
[1]TP316L在生物質(zhì)鍋爐過熱器氣相條件下的腐蝕特性[J]. 羅必雄,印佳敏,吳占松.  熱力發(fā)電. 2011(03)
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碩士論文
[1]生物質(zhì)混煤的灰分特性分析[D]. 胡云鵬.山東大學(xué) 2011
[2]生物質(zhì)燃燒過程中堿金屬析出的實驗研究[D]. 徐婧.浙江大學(xué) 2006



本文編號：3642439