非惰性气氛烘焙稻壳与煤的混燃特性研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:nsnsd_
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
对于富煤贫油少气的中国而言,煤炭将长期占据能源的主导地位,但其带来的环境污染问题和节能减排压力亟待缓解。生物质能源因其碳中和性、低污染性和丰富的资源量而引起广泛关注,将农林废弃生物质与煤炭在现有的燃煤电厂中进行混燃发电是一种可同时带来环境效益和经济效益的能源利用方式。但生物质的天然低品质特性阻碍了其混燃应用,非惰性气氛下的烘焙则是一种较低成本的生物质预处理提质方式,将非惰性烘焙生物质与煤进行混燃利用具有较好的前景。非惰性气氛与传统惰性气氛烘焙所得生物质的燃料特性可能存在差异,其与煤的混燃特性也有待进一步研究。  本文以稻壳为主要研究对象,首先在固定床台架上探究了不同气氛(N2;CO2;模拟烟气;空气)和温度(220/260/300℃)条件下所得烘焙稻壳的质量能量产率和燃料特性,并进行烘焙条件的优选;之后在热重台架上开展了原稻壳/烘焙稻壳与煤的混燃实验,运用TGA方法和动力学分析法探究了其混燃特性,并与原稻壳和煤的混燃进行对比;程序升温速率为20℃/min,混燃煤种为一种烟煤和一种无烟煤,混燃气氛为空气气氛和富氧气氛,混合样中稻壳的质量比例为20/50/70%。  烘焙实验结果表明,220℃时不同气氛的烘焙固体产物特性差异较小,且与原样相比无显著提质作用;随着烘焙温度升高,气氛的影响差异逐渐显现。260℃和300℃下CO2气氛烘焙稻壳的质量能量产率和燃烧特性等均与N2气氛烘焙效果最为相近;模拟烟气烘焙稻壳的质量和能量产率有所降低,但仍在75%以上,且燃烧活性无显著降低;而空气气氛烘焙稻壳在中高温时质量和能量损失最高达50%左右,着火和燃尽特性也较差。因此,选取260℃下CO2和模拟烟气气氛烘焙稻壳与煤进行混燃实验。结果表明,在空气气氛下与烟煤进行混燃时,原稻壳有利于改善原煤的着火特性、主要影响前期燃烧过程;而烘焙稻壳主要使焦炭燃烧阶段的表观反应活化能降低,且在生物质掺混比例较高时更有优势。在富氧气氛下与烟煤进行混燃时,混合样的DTG曲线均更加均匀平稳,且原稻壳与烘焙稻壳均在较高掺混比例下显著改善了原煤的着火特性,但原稻壳更有利于降低整体的反应活化能。而在与无烟煤进行混燃时,原稻壳和烘焙稻壳对燃烧特性的影响规律一致,均极大改善了单煤的着火特性和反应活性。但因其燃烧失重曲线分布与单煤差异较大,可能不适于在现有燃煤电厂锅炉设备中的直接混燃。  因此,根据本文实验结果,非惰性气氛在替代传统惰性气氛烘焙上具有较大潜力,但不适用于过高的烘焙温度;同时,与原稻壳相比,非惰性气氛下的烘焙稻壳主要影响混燃后期的焦炭燃烧,且其整体燃烧失重曲线分布与单煤较为相近,更适用于以较高的混燃比例与煤在现有燃煤电厂中进行混燃应用,但具体的影响规律还需考虑燃烧气氛和所用煤种的变化。
其他文献
中华绒螯蟹与锯缘青蟹是我国常见的蟹类品种。近年来,国内学者的研究主要集中在生理生化和营养需求上,相比国外对蟹类挥发性风味的广泛研究不同,国内关于中华绒螯蟹和锯缘青蟹的
目前,塑化效率低和塑化不均是聚合物加工领域的两大瓶颈问题。螺杆塑化系统的塑化效率和塑化均匀性可统称为其塑化性能,提高塑化效率和塑化均匀性本质来说是对系统内物料熔融过程流场的优化调控,目前的研究主要是针对流场内的某个物理量的优化,缺乏对复杂流场整体优化的有效方法,尤其是对流场中各物理量之间的耦合关系的考虑不足,使得综合提升效果非常有限。场协同原理揭示了流场内速度场与温度梯度场之间普遍存在的规律:减小
采用化学共沉淀法制备出粒径较小且分布较窄的改性纳米Fe3O4粒子。经偶联改性单因素实验得出较佳的偶联反应条件为:偶联剂KH560的添加量为30mL;偶联反应时间为30min;分离洗脱
丁醇作为一种重要的四碳平台化合物,已广泛应用于医药、化工等领域。随着石油资源的枯竭和环境压力的加剧,丁醇作为一种极具开发潜力的可再生能源倍受人们的高度关注。玉米秸
随着机组容量不断的扩大,越来越多的超(超)临界机组也在我国陆续投运,机组安全稳定、经济高效地运行的重要性也越来越受到广大研究人员、学者们的重视。直流锅炉的给水控制系统对于超临界机组的经济性、安全性运行起着至关重要的作用。本文首先对某超临界机组直流锅炉给水控制系统进行建模,并以“中间点焓值控制”为核心做出了给水控制系统的优化设计与仿真模拟工作,具体内容包括:首先,针对传统的控制对象辨识模型存在过渡简
新疆是中国最主要的杏产区,产量位居全国前列,杏仁资源丰富,而杏仁主要用于榨油,综合利用不足,造成巨大的浪费,生物活性肽行业的飞速发展为综合利用杏仁蛋白质资源提供新途径,增加其产品的附加值,带来较好的经济效益和社会效益。本研究以新疆甜杏仁作为试验材料,采用“碱溶酸沉”原理提取杏仁分离蛋白,确定最佳工艺条件,并对提取的杏仁分离蛋白进行酶解制备杏仁蛋白肽,然后对酶解产物进行脱盐得到精制的多肽产品,主要结
蜂蜜富含多种营养物质,是优良的食疗滋补品,一直以来被人们誉为“老人的牛奶,婴儿的营养佳品”。为了合理应用蜂蜜自然结晶的性质,选用了产量大、易结晶的椴树蜜为制晶原料,
橘郡工坊定制机车(ORANGE COUNTY CHOPPERS,简称OCC)是美国著名高端定制机车品牌,是一对一定制机车设计标准及制作模式的订立者。这间小作坊起家的家族式企业只生产正统的CHO
酶改性奶酪风味剂(Enzyme Modified Cheese Flavor,EMCF)作为一种浓缩型天然奶酪风味配料,因其香气强度大,性质稳定,生产成本低等优点得到越来越广泛的应用。且我国主要依赖
本文通过对荣华二采区10
期刊