化石燃料的過(guò)度開(kāi)采及溫室氣體排放使得生物質(zhì)燃料資源的利用受到極大關(guān)注。本文采用熱重質(zhì)譜聯(lián)用儀研究了四種生物質(zhì)熱解的氣體產(chǎn)物特征,采用小型固定床進(jìn)行了稻殼、稻秸熱解實(shí)驗(yàn),分析半焦的微觀形貌、元素組成和物相組成；進(jìn)行了生物質(zhì)和煤流化床共氣化的實(shí)驗(yàn),研究不同摻混比例、空氣當(dāng)量比、水蒸氣／燃料質(zhì)量比對(duì)共氣化過(guò)程的影響規(guī)律,分析生物質(zhì)和煤共氣化機(jī)理,探索共氣化過(guò)程的協(xié)同效應(yīng),并建立了一維穩(wěn)態(tài)鼓泡流化床生物質(zhì)氣化模型；進(jìn)行了300MW煤粉爐的稻殼和煤共燃的工業(yè)實(shí)驗(yàn)研究,分析煤粉爐中燃燒的稻殼飛灰特性,并研究生物質(zhì)和煤共燃對(duì)鍋爐飛灰利用的影響。本文所取得的主要研究結(jié)論總結(jié)如下。 （1）采用熱重質(zhì)譜聯(lián)用儀進(jìn)行生物質(zhì)熱解實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,四種生物質(zhì)依據(jù)最大失重溫度排序?yàn)椋旱練ぃ舅赡拘迹久薅挘镜窘�；CH4的析出曲線在100℃左右由于植物腐爛會(huì)形成小峰值,在最大失重溫度處達(dá)到最大值,在400～560℃區(qū)間內(nèi)維持較高的釋放量；H2O的析出曲線由于自由基水分蒸發(fā)在110℃形成小峰值,一次揮發(fā)份的形成使得H2O、CO、CO2在最大失重溫度處達(dá)到最大釋放量,CO、CO2在高溫段（＞500℃）維持一定釋放量。 ... 

【文章頁(yè)數(shù)】：129 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
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主要符號(hào)表
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 生物質(zhì)能利用形勢(shì)
    1.3 生物質(zhì)的分類(lèi)與屬性
    1.4 生物質(zhì)的植物組分特性
    1.5 生物質(zhì)的熱轉(zhuǎn)化技術(shù)
    1.6 研究綜述
        1.6.1 生物質(zhì)熱解氣體和固體產(chǎn)物特性的研究
        1.6.2 鼓泡流化床生物質(zhì)冷態(tài)流化實(shí)驗(yàn)的研究
        1.6.3 影響生物質(zhì)氣化過(guò)程的因素的研究
        1.6.4 生物質(zhì)和煤共氣化的研究
        1.6.5 生物質(zhì)氣化流化床反應(yīng)器模型的研究
        1.6.6 生物質(zhì)和煤共燃的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.6.7 研究機(jī)構(gòu)
    1.7 論文研究?jī)?nèi)容與目的
第二章 四種生物質(zhì)熱解產(chǎn)物特征的實(shí)驗(yàn)研究
    2.1 前言
    2.2 實(shí)驗(yàn)描述
    2.3 生物質(zhì)熱解及其氣體產(chǎn)物特性的實(shí)驗(yàn)分析
        2.3.1 熱重曲線特征分析
        2.3.2 熱重質(zhì)譜聯(lián)用分析
    2.4 生物質(zhì)熱解固體產(chǎn)物特性的實(shí)驗(yàn)研究
        2.4.1 半焦的SEM分析
        2.4.2 半焦的EDX分析
        2.4.3 半焦的XRD圖譜
    2.5 本章小結(jié)
第三章 鼓泡流化床冷態(tài)流化實(shí)驗(yàn)和熱態(tài)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
    3.1 引言
    3.2 鼓泡流化床冷態(tài)流化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
    3.3 鼓泡流化床冷態(tài)流化實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        3.3.1 生物質(zhì)顆粒的流化特性
        3.3.2 惰性粒子的流化特性
        3.3.3 雙組份物料的流化特性
        3.3.4 分析與討論
    3.4 生物質(zhì)和煤鼓泡流化床共氣化熱態(tài)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)原料
        3.4.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
        3.4.2 實(shí)驗(yàn)原料
    3.5 生物質(zhì)和煤鼓泡流化床共氣化熱態(tài)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.5.1 共氣化過(guò)程的定性分析
        3.5.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
        3.5.3 實(shí)驗(yàn)方法
        3.5.4 實(shí)驗(yàn)步驟
        3.5.5 實(shí)驗(yàn)工況匯總
        3.5.6 部分參數(shù)的計(jì)算方法
    3.6 本章小結(jié)
第四章 生物質(zhì)和煤鼓泡流化床共氣化實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    4.1 引言
    4.2 生物質(zhì)和煤的摻混比例對(duì)共氣化特性的影響
        4.2.1 反應(yīng)溫度的變化規(guī)律
        4.2.2 生物質(zhì)摻混比例對(duì)燃?xì)饨M分的影響
        4.2.3 生物質(zhì)摻混比例對(duì)燃?xì)鉄嶂档挠绊?br>        4.2.4 生物質(zhì)摻混比例對(duì)氣化效率的影響
        4.2.5 生物質(zhì)摻混比例對(duì)碳轉(zhuǎn)化率的影響
        4.2.6 共氣化過(guò)程中的協(xié)同作用
        4.2.7 機(jī)理分析
    4.3 空氣當(dāng)量比對(duì)生物質(zhì)和煙煤共氣化過(guò)程的影響
    4.4 水蒸汽/燃料質(zhì)量比對(duì)生物質(zhì)和煙煤共氣化影響
    4.5 本章小結(jié)
第五章 一維穩(wěn)態(tài)鼓泡流化床生物質(zhì)氣化模型
    5.1 引言
    5.2 反應(yīng)器的流體動(dòng)力學(xué)模型
    5.3 生物質(zhì)氣化及其化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)
        5.3.1 假設(shè)
        5.3.2 生物質(zhì)熱解
        5.3.3 焦油裂解
        5.3.4 焦油燃燒
        5.3.5 均相和非均相反應(yīng)
    5.4 算法的基本描述
        5.4.1 質(zhì)量平衡和熱量平衡
        5.4.2 模型計(jì)算流程
    5.5 計(jì)算結(jié)果與分析
        5.5.1 輸入數(shù)據(jù)和計(jì)算工況
        5.5.2 空氣當(dāng)量比對(duì)生物質(zhì)氣化過(guò)程的影響
        5.5.3 水蒸汽對(duì)生物質(zhì)氣化過(guò)程的影響
        5.5.4 模型的適用范圍分析
    5.6 本章小結(jié)
第六章 稻殼和煤共燃的工業(yè)實(shí)驗(yàn)研究
    6.1 引言
    6.2 共燃系統(tǒng)概況
    6.3 稻殼的輸送濃度與輸送溫度
    6.4 摻燒稻殼對(duì)鍋爐主要參數(shù)影響的計(jì)算分析
        6.4.1 計(jì)算目的和計(jì)算內(nèi)容
        6.4.2 混合燃料屬性計(jì)算方法
        6.4.3 計(jì)算結(jié)果
    6.5 300MW煤粉爐中摻燒稻殼的鍋爐飛灰特性的實(shí)驗(yàn)研究
        6.5.1 實(shí)驗(yàn)樣品和分析儀器
        6.5.2 灰樣的XRD圖譜
        6.5.3 利用SEM分析的表面形貌
        6.5.4 利用EDX分析的灰樣的組分
        6.5.5 稻殼灰的孔隙結(jié)構(gòu)
        6.5.6 分析與討論
    6.6 稻殼和煤共燃的飛灰用于混凝土的試驗(yàn)研究
    6.7 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 不同熱解終溫的生物質(zhì)半焦微觀形貌
個(gè)人簡(jiǎn)歷、攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
攻讀博士學(xué)位期間參加的科研工作


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]生物質(zhì)在超臨界水流化床反應(yīng)系統(tǒng)中氣化制氫實(shí)驗(yàn)研究[J]. 呂友軍,金輝,郭烈錦,曹長(zhǎng)青,郭鑫,張西民.  太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2009(10)
[2]銅鉬基硫氧化物催化劑及其光催化產(chǎn)氫性能[J]. 梁慧榮,郭烈錦.  太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2009(10)
[3]木屑旋風(fēng)空氣分級(jí)氣化試驗(yàn)研究[J]. 趙義軍,孫紹增,田洪明,凌峰,肖難.  太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2009(08)
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[9]生物質(zhì)氣合成二甲醚實(shí)驗(yàn)研究[J]. 許慶利,顏涌捷,張素平,李庭琛,任錚偉.  太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2009(05)
[10]無(wú)機(jī)礦物質(zhì)鹽對(duì)生物質(zhì)熱解特性的影響[J]. 王賢華,陳漢平,王靜,辛芬,楊海平.  燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2008(06)

博士論文
[1]生物質(zhì)與煤共熱解試驗(yàn)研究[D]. 陳吟穎.華北電力大學(xué)（河北） 2007



本文編號(hào)：3682766