燃煤發(fā)電支撐了中國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,但同時(shí)也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染。生物質(zhì)能源的大規(guī)模利用無(wú)論對(duì)不可再生能源的保護(hù)、二氧化碳減排、還是污染物控制,都具有重要的意義。生物質(zhì)直燃發(fā)電是目前生物質(zhì)利用的最主要形式,但在生物質(zhì)鍋爐運(yùn)行過程中,由堿金屬和氯元素帶來的結(jié)渣腐蝕問題將會(huì)嚴(yán)重影響機(jī)組經(jīng)濟(jì)、安全、穩(wěn)定的運(yùn)行,而氯元素是導(dǎo)致這一問題的核心所在,因此有效的控制生物質(zhì)中氯元素的釋放成為解決生物質(zhì)鍋爐結(jié)渣腐蝕問題的關(guān)鍵。烘焙作為一種有效的預(yù)處理手段,不僅可以解決含水量高、能量密度低等問題,還可以有效的降低生物質(zhì)中氯含量,使得生物質(zhì)成為一種可以在大型煤粉鍋爐中與煤混燃的一種有效的燃料。然而,在生物質(zhì)燃燒和烘焙過程中關(guān)于氯釋放的一些關(guān)鍵問題并未被解決:(1)生物質(zhì)燃燒過程中HCl的釋放情況,這是了解氯在燃燒過程中釋放規(guī)律的關(guān)鍵問題;(2)生物質(zhì)中氯在烘焙(有氧烘焙和惰性氣體烘焙)過程中的釋放規(guī)律,這是了解氯在烘焙熱解過程中釋放規(guī)律的關(guān)鍵問題。因此本文以氯的釋放為關(guān)鍵問題,以幾種高氯含量的生物質(zhì)為研究對(duì)象,逐步開展了以下的研究:(1)研究了生物質(zhì)燃燒過程中氯、氮、硫等元素的釋放規(guī)律;(2)烘焙預(yù)處理可以有效地...

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
        1.1.1 生物質(zhì)能特點(diǎn)
        1.1.2 生物質(zhì)能開發(fā)利用現(xiàn)狀
    1.2 生物質(zhì)燃料存在的問題
        1.2.1 氯排放及其危害
        1.2.2 生物質(zhì)熱解過程中氯的排放特性研究
        1.2.3 生物質(zhì)燃燒過程氯釋放規(guī)律的研究現(xiàn)狀
        1.2.4 生物質(zhì)燃燒過程中NO_x、SO₂釋放規(guī)律研究現(xiàn)狀
        1.2.5 生物質(zhì)與煤混燃時(shí)氯、氮、硫等的釋放規(guī)律研究現(xiàn)狀
    1.3 生物質(zhì)烘焙預(yù)處理及研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 堆積床內(nèi)生物質(zhì)層燃過程氯化氫等氣體的釋放規(guī)律
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)簡(jiǎn)介
    2.3 二維歐拉模型
        2.3.1 控制方程
        2.3.2 燃燒中主要反應(yīng)模型
        2.3.3 HCl反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型
        2.3.4 NO_x、SO₂反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型
        2.3.5 顆粒縮核反應(yīng)模型
        2.3.6 模擬的方法和邊界條件設(shè)定
    2.4 一次風(fēng)量、含水量等對(duì)生物質(zhì)層狀燃燒氯化氫、氮氧化物等污染物釋放的影響
        2.4.1 一次風(fēng)量對(duì)玉米稈層燃過程中HCl釋放的影響
        2.4.2 不同一次風(fēng)量下玉米稈層燃時(shí)HCl釋放量的模擬
        2.4.3 一次風(fēng)量對(duì)玉米稈燃燒中N、S釋放的影響
        2.4.4 不同一次風(fēng)量下玉米稈層燃過程N(yùn)、S釋放的模擬
        2.4.5 生物質(zhì)不同含水量對(duì)HCl釋放的影響
    2.5 本章小結(jié)
第3章 生物質(zhì)無(wú)氧烘焙過程氯化氫、氯甲烷等氣體的釋放規(guī)律
    3.1 引言
    3.2 烘焙實(shí)驗(yàn)過程簡(jiǎn)介
    3.3 生物質(zhì)烘焙過程中氯、氮等元素釋放規(guī)律的研究
        3.3.1 玉米稈烘焙過程引起的元素成分的變化
        3.3.2 溫度對(duì)烘焙過程HCl、CH₃Cl氣體釋放的影響
        3.3.3 溫度對(duì)烘焙過程N(yùn)O_x、HCN等氣體釋放的影響
        3.3.4 典型高氯含量生物質(zhì)烘焙過程中主要元素平衡計(jì)算
        3.3.5 烘焙生物質(zhì)層燃過程氯、氮等元素釋放的實(shí)驗(yàn)研究
    3.4 本章小結(jié)
第4章 生物質(zhì)有氧烘焙過程氯化氫、氯甲烷等氣體釋放規(guī)律的研究
    4.1 引言
    4.2 模擬煙氣烘焙(有氧烘焙)實(shí)驗(yàn)過程簡(jiǎn)介
    4.3 溫度及氧濃度對(duì)生物質(zhì)有氧烘焙過程污染物釋放的影響
        4.3.1 玉米稈烘焙過程引起的元素成分的變化
        4.3.2 溫度及氧濃度對(duì)生物質(zhì)有氧烘焙過程HCl、CH₃Cl氣體釋放的影響
        4.3.3 溫度及氧濃度對(duì)有氧烘焙過程SO₂、NO_x、HCN等氣體釋放的影響
    4.4 本章小結(jié)
第5章 烘焙生物質(zhì)燃燒過程氯化氫、氮氧化物、硫氧化物等氣體釋放規(guī)律的研究
    5.1 引言
    5.2 烘焙生物質(zhì)燃燒實(shí)驗(yàn)介紹
    5.3 烘焙生物質(zhì)燃燒過程氯化氫、二氧化硫、氮氧化物等污染物的研究
        5.3.1 化學(xué)當(dāng)量比和燃燒效率
        5.3.2 烘焙生物質(zhì)燃燒過程HCl析出分析與討論
        5.3.3 烘焙生物質(zhì)燃燒過程CO₂析出
        5.3.4 烘焙生物質(zhì)燃燒過程SO₂析出
        5.3.5 烘焙生物質(zhì)燃燒過程N(yùn)O_x析出
    5.4 本章小結(jié)
第6章 烘焙生物質(zhì)與煤混燃過程氯化氫等氣體釋放規(guī)律的研究
    6.1 引言
    6.2 混燃實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介
    6.3 烘焙生物質(zhì)與煤混燃時(shí)氯化氫等氣體釋放規(guī)律的實(shí)驗(yàn)研究
        6.3.1 煤粉和生物質(zhì)混燃時(shí)顆粒大小選取的實(shí)驗(yàn)研究
        6.3.2 化學(xué)當(dāng)量比和燃燒效率
        6.3.3 生物質(zhì)與煤混燃過程中HCl的釋放
        6.3.4 生物質(zhì)與煤混燃過程中CO₂的釋放
        6.3.5 生物質(zhì)與煤混燃過程中SO₂的釋放
        6.3.6 生物質(zhì)與煤混燃過程中NO_x的釋放
    6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
    本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    本文存在的不足及研究工作的展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷



本文編號(hào)：3850924