O2-CO2氣氛下生物質(zhì)混煤燃燒特性及污染物排放特性研究.pdf

1、在環(huán)境污染和能源危機(jī)日益嚴(yán)重的今天,O2/CO2燃燒技術(shù)和生物質(zhì)混煤燃燒技術(shù)得到了廣泛的重視。O2/CO2燃燒技術(shù)鍋爐排氣中CO2的濃度可達(dá)95%,使CO2的回收變得簡單經(jīng)濟(jì),此外還能減少NOx和SO2的排放,是一種環(huán)境友好型的新型潔凈燃燒技術(shù)。生物質(zhì)與煤共燃可以減少硫氧化物、氮氧化物、CO2的排放,對于緩解能源危機(jī)和環(huán)境污染具有特殊的意義。本文將O2/CO2燃燒技術(shù)和生物質(zhì)混煤燃燒技術(shù)相結(jié)合,具有重要的節(jié)能、環(huán)保價(jià)值。
　　本文

2、以此為研究背景,以煙煤、三種生物質(zhì)(稻稈、麥稈、玉米稈)及其混合物為研究對象,通過熱重試驗(yàn)、水平管式爐試驗(yàn)、理論計(jì)算分析研究了O2/CO2氣氛下生物質(zhì)混煤的燃燒特性及污染物排放特性。
　　應(yīng)用TGA/SDTA851°綜合熱分析儀對煙煤、生物質(zhì)及其混合物的燃燒特性進(jìn)行了研究,考察了氧濃度、生物質(zhì)種類、生物質(zhì)混合比例及升溫速率等參數(shù)對樣品燃燒特性的影響。研究表明:在O2/CO2氣氛下,與煤相比,生物質(zhì)的著火溫度和燃燼溫度低,燃燒速率高

3、,綜合燃燒特性好。生物質(zhì)混合比例增大,生物質(zhì)混煤的著火溫度和燃燼溫度均降低,燃燼時(shí)間縮短,綜合燃燒特性得到改善。升溫速率提高,樣品燃燼溫度明顯升高,燃燒速率增大,燃燼時(shí)間明顯減少,綜合燃燒特性得到改善。在O2/CO2和O2/N2氣氛下,氧濃度增加,樣品燃燼溫度降低,燃燒速率增大,綜合燃燒特性得到改善。與O2/N2氣氛下相比,O2/CO2氣氛下生物質(zhì)混煤燃燒特性曲線的變化不明顯,且沒有一定規(guī)律。
　　采用Coats-Redfem積分

4、法研究了機(jī)理函數(shù)的選擇對求解動(dòng)力學(xué)參數(shù)的影響。結(jié)果表明:三維擴(kuò)散(球?qū)ΨQ)函數(shù)G(α)=[1-(1-α)1/3]2是生物質(zhì)混煤燃燒最合適的反應(yīng)機(jī)理函數(shù)。生物質(zhì)混煤燃燒過程均屬于過渡燃燒,樣品高溫段氧分壓指數(shù)高于低溫段氧分壓指數(shù)。在O2/CO2和O2/N2氣氛下,樣品的活化能E和頻率因子A均不隨氧濃度變化而改變。與O2/N2氣氛下相比,O2/CO2氣氛下樣品的活化能E和頻率因子A沒有發(fā)生較大變化。
　　應(yīng)用水平管式爐試驗(yàn)系統(tǒng)研究了煙

5、煤、生物質(zhì)及其混合物燃燒時(shí)硫、氮污染物的排放特性,考察了氧濃度、生物質(zhì)種類、混合比例、爐溫等因素對樣品污染物排放特性的影響。研究表明:在O2/CO2氣氛下,生物質(zhì)的SO2生成量及轉(zhuǎn)化率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于煙煤。生物質(zhì)混合比例增大,生物質(zhì)混煤的SO2生成量及轉(zhuǎn)化率均減小。氧濃度增大,爐溫升高,SO2生成量及轉(zhuǎn)化率均增大。與O2/N2氣氛下相比,氧濃度相同時(shí)O2/CO2氣氛下SO2的生成量及轉(zhuǎn)化率較小,其降低幅度約為5%左右。在O2/CO2氣氛下,生