生物质混煤论文-吴楠楠

生物质混煤论文-吴楠楠

导读:本文包含了生物质混煤论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:冷热电联产系统,节能指标,多目标分析,能值分析

生物质混煤论文文献综述

吴楠楠[1](2019)在《基于生物质混煤的冷热电联产系统能效分析》一文中研究指出随着全球资源的短缺与经济快速发展之间的矛盾日益突出,能源的运营方式、利用方式面临转型,能源的综合利用和管理也逐渐成为学者研究的重点。电力行业作为我国能源消耗主要构成部分,研究新型的发电系统和能源利用方式,从源头上降低能源的使用,对于缓解资源短缺具有重要意义。本文介绍了冷热电联产系统(简称CCHP)的研究现状及系统原理。基于冷热电联产系统,考虑节能性、经济性和环保性多种影响因素,建立多目标评价体系,对其系统进行能效分析。进一步从能值角度,对不同的能值指标进行分析,探究混掺生物质对冷热电联产系统的影响,以确定生物质的最佳混掺比例。结果表明如下:在相同的负荷条件下,冷热电联产系统不仅可以节约系统的运行成本,在SOx、NOx、CO2等气体减排方面也具有巨大潜力,兼具良好的环境效益和经济效益。从多目标评价指标(简称DB)来看,常规的冷热电联产系统中DB值大小排序依次为:过渡季>夏季>冬季。生物质冷热电联产系统DB值大小排序依次为:夏季>冬季>过渡季。在环境效益方面,生物质冷热电联产系统有更大的二氧化碳减排能力。从能值角度分析,在叁个混掺比例当中(5%、15%、20%),20%为最佳混掺比,即可持续性越强。在能源的利用过程,选择20%的混掺比能较大实现能源的利用价值。(本文来源于《华北电力大学(北京)》期刊2019-03-01)

嵇顺[2](2018)在《生物质混煤协同优化燃烧机制研究》一文中研究指出随着能源结构不断调整,节能减排需求不断提高,我国许多燃煤电厂进行了环保改造以适应国家发展计划。生物质混煤燃烧利用不仅能有效降低氮硫污染物和CO2排放,又能很好适应燃煤电厂原生设备简单改造后的运行要求,节省了投资改造成本。然而氮硫氧化物的排放总量仍然很大,生物质的添加更易造成混燃过程中锅炉内的积灰结渣,影响热效率与系统安全,近年来生物质混煤燃烧技术受到了广泛关注。生物质挥发分含量较高,与煤混燃过程中生物质挥发分率先迅速释放,发生均相着火放热有助于煤焦的着火。同时挥发分中含有大量CHi、NHi、H等自由基促进了 NOx的同相还原反应。煤中挥发分含量较少,快速析出后形成煤焦,对燃烧后期焦炭与NO的异相还原反应起重要作用,并且煤改善了混合燃料的燃尽特性。而不同煤的结渣倾向差异较大,根据其组分含量进行结渣强弱判别能够有效预测生物质混煤燃烧过程的结渣情况。本文对生物质混煤协同燃烧过程进行了添加剂实验、动态沿程混燃特性实验和混灰结渣特性实验叁方面的研究。首先,在管式炉实验系统上进行了生物质混煤添加高岭土、硝酸铝和硫酸铵的燃烧实验,分析了不同种类和比例添加剂对秸秆混煤燃烧NO和SO2释放的影响。研究发现,添加2%-5%高岭土能够改善燃料透气性而促进燃烧,使NO释放量增加。而添加10%高岭土影响传热,阻碍燃料燃尽。高岭土通过吸附作用和与硫酸盐的共熔反应能有效减少SO2的释放,并减轻结渣。硫酸铵和硝酸铝都能促进混合燃料燃烧,少量硫酸铵分解出NH3能够促进NO的同相还原,而过量硫酸铵分解出的NH3氧化则会使NO释放量增加,同时硫酸铵促进了燃料中矿物质的共熔反应。而硝酸铝分解出的O2使局部氧浓度升高,促进了挥发分N和焦炭N的氧化。其次,本文在沉降炉实验系统中进行了不同比例的0-70、70-100μm粒径神木煤掺混100-200μm粒径秸秆的混合燃烧实验。研究发现,随着秸秆掺混比的提高,混合燃料着火和燃尽提前,NO释放量随之降低。秸秆挥发分析出产生大量CHi、H和NHi自由基,同时燃烧形成高浓度CO气氛,抑制了挥发分N和焦炭N的氧化,并促进了 NO同相还原反应,使NO释放量降低。小粒径神木煤混燃过程中其挥发分释放增加,同时使挥发分在烟气中的停留时间增加,煤焦着火被推迟,煤焦孔隙更加丰富,有利于焦炭与NO的异相还原反应进行,但是小粒径煤更容易被熔融秸秆灰粘连而阻碍其燃尽。最后,本文还分别进行了秸秆灰与煤灰以10%/90%、30%/70%和50%/50%比例混合后在空气、N2和CO2气氛下的高温结渣实验。研究发现,秸秆灰掺混比的提高使助熔物CaO、Fe2O3含量增加,促进了低温共熔反应进行而增强结渣。N2气氛下弱氧传递反应使铁以Fe2O3形式存在,Fe3+极性强,难与其他矿物共熔,因此N2气氛下结渣较轻。CO2气氛下Fe2O3被还原为FeO,Fe2+极性较弱,易与CaO、SiO2反应生成低温共熔体,并且CO2的气化侵蚀作用使灰渣表面形成沟壑状结构,促进了气相矿物质的冷凝而增加灰渣粘度,因此CO2气氛下结渣较严重。(本文来源于《扬州大学》期刊2018-12-01)

彭娜娜,刘婷婷,盖超,刘振刚,李益[3](2017)在《城市垃圾生物质组分混煤燃烧过程积灰结渣的特性及其灰分环境效应》一文中研究指出以高羊茅草为代表研究了城市垃圾中生物质组分混煤燃烧过程中积灰结渣特性以及混烧灰分的环境效应。研究结果表明,煤炭的添加可以有效降低城市垃圾燃烧过程中积灰和结渣倾向,高羊茅草灰、煤灰以及混烧灰都不属于危险固体废弃物,但是混烧灰中重金属的稳定性远高于高羊茅草灰中重金属的稳定性,即城市垃圾混煤燃烧不仅可以缓解城市垃圾燃烧过程中的灰分问题,同时还具有非常明显的环境效益。(本文来源于《环境工程学报》期刊2017年02期)

王永征,张科,姜磊,武岳,吕瑞杰[4](2015)在《生物质混煤燃烧过程中硫氯协同腐蚀特性研究》一文中研究指出采用管式炉试验系统模拟生物质混煤燃烧炉膛环境,通过静态增重试验研究腐蚀性气氛和受热面温度变化时的硫氯协同腐蚀特性,并结合X射线图谱分析(XRD)和差热分析(DTA)进一步讨论硫氯腐蚀机理,从而为锅炉安全运行和生物质燃料的有效利用提供理论依据。结果表明,各工况下硫氯协同腐蚀均符合抛物线规律,即前期存在一个快速腐蚀阶段,随后腐蚀趋势逐渐变缓;硫氯气氛下SO2明显表现出对HCl腐蚀的抑制作用,HCl浓度变化对硫氯腐蚀的影响较小;温度对协同腐蚀的影响符合Arrhenius定律;积灰存在时腐蚀程度增强,此时SO2浓度升高会在一定程度上加剧腐蚀,主要是由于积灰中的硫酸盐化作用及熔融液相腐蚀引起,HCl能够通过增强积灰中的液相腐蚀作用而加剧腐蚀。(本文来源于《高校化学工程学报》期刊2015年06期)

焦慧强[5](2015)在《农业生物质混煤燃烧发电技术的研究进展》一文中研究指出指出了在当今化石能源存量锐减和环境问题凸显的前提下,生物质混煤燃烧技术是一种成本低、风险小和可规模化应用的有效手段,能有效改善我国目前的能源形势与环境问题。介绍了我国目前生物质混煤燃烧发电的现状,总结了生物质与煤混燃过程中的燃烧特性、灰渣特性以及污染物排放规律的研究现状,探讨了生物质混煤燃烧发电技术应用中存在的相应问题,以期为该技术的发展提供参考。(本文来源于《绿色科技》期刊2015年10期)

肖志前,宋杰,宋景慧[6](2015)在《生物质锅炉混煤掺烧对锅炉经济性及稳定性的影响》一文中研究指出基于生物质直燃发电技术,以煤作为主要添加剂进行现场工业环境试验,研究生物质直燃锅炉掺烧不同品种、不同比例煤后对锅炉经济性及稳定性的影响,以确定掺烧煤的品种和合理比例。研究结果表明:相对于纯燃生物质,掺烧煤可以提高锅炉热效率,降低锅炉热损失。试验表明,在20%热值烟煤掺烧比例下锅炉热效率比纯燃生物质提高2.34%。在掺烧煤后,锅炉带负荷能力、燃烧状况都随掺煤比例的提高而提高,进而可以进一步稳定燃烧,提高生物质的利用效率。(本文来源于《广东电力》期刊2015年07期)

张乐乐[7](2015)在《生物质混煤燃烧氯析出和脱除的试验研究》一文中研究指出随着经济的发展,中国的能源进入快速的需求增长时期,以石油、煤炭为代表的能源矛盾越来越严重,能源问题严重制约着中国经济的持续发展。有效的开发新能源,提高能量的利用率,建立新的能源体系,减少污染物的排放来保证经济的可持续发展的形式十分严峻。中国的生物质储量十分丰富,提高生物质能利用率以及减少燃烧中带来的问题是目前研究的重要内容。在生物质燃烧发电中,氯会对设备造成严重积灰、结渣、腐蚀等。氯会促进碱金属的析出,碱金属是造成灰沉积、结渣和腐蚀的关键因素。另外,烟气中的HCl还会带来酸腐蚀。因此研究氯的析出和脱除具有很重要的意义。为掌握生物质混煤燃烧中氯的释放特性,解决生物质混煤燃烧带来的灰沉积结渣、腐蚀等问题,试验选取了山东本地烟煤和生物质进行试验研究,分析了生物质混煤燃烧过程中氯的析出规律。借助TG-FTIR试验系统对生物质混煤燃烧时燃烧终温、升温速度、掺混比例等对HCI的析出特性的影响进行了试验、分析;在管式炉上进行了混煤燃烧时全氯的析出试验,研究了不同实验条件下氯化物的析出比例,并对HCl的析出进行了动力学分析;在热重-傅里叶实验系统上进行了不同因素下电石渣脱除氯化氢的试验研究。通过试验研究发现,在800℃的燃烧温度下60%玉米秆混煤燃烧中产生的氯化物中有约70%左右为氯化氢。生物质比例越大,产生的氯化氢的比例也越大;当燃烧终温大于700℃下,温度越高,燃烧产生的氯化氢也越多,全氯的析出量也随着温度的升高而增大。升温速度对氯化氢的析出量的影响较大,一定范围内升温速度越快,氯的析出量和析出率越大。采用Miura积分法分析了玉米秆混煤燃烧时氯化氢生成的活化能的分布特性,氯化氢析出的活化能并不随反应的加深而单调递增,而是在33 kJ/mol~103 kJ/mol变化,整体呈升高-平稳-升高的变化趋势。通过添加电石渣脱除氯化氢的实验发现,燃烧温度和升温速度对氯化氢的脱除有很大的影响;电石渣中二氧化硅和叁氧化二铝的存在对氯化氢的脱除影响也较大。(本文来源于《山东大学》期刊2015-04-18)

王浩[8](2015)在《生物质混煤炼焦的实验研究》一文中研究指出本文在固定床反应器和小焦炉反应器上研究了叁种生物质松木、花生壳、稻草与煤混合炼焦过程中,生物质对炼焦产物的产率以及组成的影响,同时还研究了添加沥青对焦炭质量的影响规律,主要结论如下:首先,实验研究了叁种生物质与炼焦煤在固定床反应器上的共碳化过程。实验结果表明,当生物质质量分数从0%增加到12%,焦炭产率降低,焦油和气体产率逐渐升高。同时,共碳化产物产率实验值与理论值存在一定偏差,这说明生物质/煤共碳化过程发生了协同作用。随着生物质掺入量的增加,生物质/煤共碳化气态产物中CO和CO2体积含量升高,而H2和CH4体积含量降低;焦油组分中芳香族类化合物和沥青类化合物的比重有所降低,而脂肪族类化合物和酯类化合物的含量升高,添加生物质有利于产生低分子量化合物,在一定程度上提高了焦油的品质。其次,通过小焦炉炼焦实验研究了生物质对焦炭质量的影响。实验结果显示,向炼焦煤中添加生物质对焦炭质量有重要影响,随着生物质含量由0%增加到12%,焦炭抗碎强度、反应后强度先升高后降低,焦炭反应性指数则先降低后升高,焦炭总气孔率呈上升趋势;与原炼焦煤相比较,当生物质的掺入量为3%时,焦炭的抗碎强度和反应后强度都有所提升,而对焦炭的耐磨强度没有促进作用,生物质掺混比例大于3%以后,焦炭质量逐渐降低。这说明当炼焦煤中生物质的掺混比例较低时,对焦炭的质量没有显着影响。炼焦煤中添加质量分数为3%沥青对焦炭质量有一定的促进作用,生物质掺入量可提高至6%,同时焦炭质量符合国家二级冶金焦的要求。最后,对生物质混煤炼焦进行了经济性分析。经济效益方面,可以节约可观的炼焦成本;环保效益上,可以减少粉尘、SO2、CO2、NOx等污染物排放。(本文来源于《武汉科技大学》期刊2015-04-17)

宋景慧,宋杰,李季[9](2015)在《生物质锅炉混煤掺烧对高温腐蚀的影响及污染物排放特性研究》一文中研究指出基于生物质直燃发电技术,以煤作为主要添加剂进行现场工业环境试验,研究生物质直燃锅炉掺烧不同品种、不同比例煤后污染物排放特性及对锅炉腐蚀性的影响,以确定掺烧煤的品种和最佳比例。研究结果表明:相对于纯燃生物质,在掺烧煤后飞灰中的Cl元素含量降低、灰熔点升高,进而可以消除高温受热面飞灰的沉积问题,有效解决固相碱金属氯化物造成的高温腐蚀;同时随着掺煤比例的提高,NOx和SO2排放量均有不同程度的增加。(本文来源于《电站系统工程》期刊2015年02期)

李春曦,柳志平,彭波[10](2015)在《基于能值理论的生物质混煤发电系统评价》一文中研究指出生物质混煤燃烧系统评价通常只采用效率、经济性、环境影响等单一指标。为反映其综合性能,基于能值理论,提出采用能值产出率、环境负载率、能值可持续指标和能值转换率等4指标,对不同容量生物质混煤发电系统进行综合性评价。结果表明:混烧生物质后的系统能值产出率基本不变;环境负载率均大大降低;可持续发展指标均从未加生物质之前的小于1到大于1;能值转换率均有所增加,但均远低于单纯生物质直燃发电系统。研究指出,混烧生物质前后系统的各项能值指标与机组容量关系不大;混烧生物质后,系统均从高环境负荷系统变为中等环境负荷系统,从不可持续性系统变为可持续性系统。(本文来源于《电力科学与工程》期刊2015年02期)

生物质混煤论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

随着能源结构不断调整,节能减排需求不断提高,我国许多燃煤电厂进行了环保改造以适应国家发展计划。生物质混煤燃烧利用不仅能有效降低氮硫污染物和CO2排放,又能很好适应燃煤电厂原生设备简单改造后的运行要求,节省了投资改造成本。然而氮硫氧化物的排放总量仍然很大,生物质的添加更易造成混燃过程中锅炉内的积灰结渣,影响热效率与系统安全,近年来生物质混煤燃烧技术受到了广泛关注。生物质挥发分含量较高,与煤混燃过程中生物质挥发分率先迅速释放,发生均相着火放热有助于煤焦的着火。同时挥发分中含有大量CHi、NHi、H等自由基促进了 NOx的同相还原反应。煤中挥发分含量较少,快速析出后形成煤焦,对燃烧后期焦炭与NO的异相还原反应起重要作用,并且煤改善了混合燃料的燃尽特性。而不同煤的结渣倾向差异较大,根据其组分含量进行结渣强弱判别能够有效预测生物质混煤燃烧过程的结渣情况。本文对生物质混煤协同燃烧过程进行了添加剂实验、动态沿程混燃特性实验和混灰结渣特性实验叁方面的研究。首先,在管式炉实验系统上进行了生物质混煤添加高岭土、硝酸铝和硫酸铵的燃烧实验,分析了不同种类和比例添加剂对秸秆混煤燃烧NO和SO2释放的影响。研究发现,添加2%-5%高岭土能够改善燃料透气性而促进燃烧,使NO释放量增加。而添加10%高岭土影响传热,阻碍燃料燃尽。高岭土通过吸附作用和与硫酸盐的共熔反应能有效减少SO2的释放,并减轻结渣。硫酸铵和硝酸铝都能促进混合燃料燃烧,少量硫酸铵分解出NH3能够促进NO的同相还原,而过量硫酸铵分解出的NH3氧化则会使NO释放量增加,同时硫酸铵促进了燃料中矿物质的共熔反应。而硝酸铝分解出的O2使局部氧浓度升高,促进了挥发分N和焦炭N的氧化。其次,本文在沉降炉实验系统中进行了不同比例的0-70、70-100μm粒径神木煤掺混100-200μm粒径秸秆的混合燃烧实验。研究发现,随着秸秆掺混比的提高,混合燃料着火和燃尽提前,NO释放量随之降低。秸秆挥发分析出产生大量CHi、H和NHi自由基,同时燃烧形成高浓度CO气氛,抑制了挥发分N和焦炭N的氧化,并促进了 NO同相还原反应,使NO释放量降低。小粒径神木煤混燃过程中其挥发分释放增加,同时使挥发分在烟气中的停留时间增加,煤焦着火被推迟,煤焦孔隙更加丰富,有利于焦炭与NO的异相还原反应进行,但是小粒径煤更容易被熔融秸秆灰粘连而阻碍其燃尽。最后,本文还分别进行了秸秆灰与煤灰以10%/90%、30%/70%和50%/50%比例混合后在空气、N2和CO2气氛下的高温结渣实验。研究发现,秸秆灰掺混比的提高使助熔物CaO、Fe2O3含量增加,促进了低温共熔反应进行而增强结渣。N2气氛下弱氧传递反应使铁以Fe2O3形式存在,Fe3+极性强,难与其他矿物共熔,因此N2气氛下结渣较轻。CO2气氛下Fe2O3被还原为FeO,Fe2+极性较弱,易与CaO、SiO2反应生成低温共熔体,并且CO2的气化侵蚀作用使灰渣表面形成沟壑状结构,促进了气相矿物质的冷凝而增加灰渣粘度,因此CO2气氛下结渣较严重。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

生物质混煤论文参考文献

[1].吴楠楠.基于生物质混煤的冷热电联产系统能效分析[D].华北电力大学(北京).2019

[2].嵇顺.生物质混煤协同优化燃烧机制研究[D].扬州大学.2018

[3].彭娜娜,刘婷婷,盖超,刘振刚,李益.城市垃圾生物质组分混煤燃烧过程积灰结渣的特性及其灰分环境效应[J].环境工程学报.2017

[4].王永征,张科,姜磊,武岳,吕瑞杰.生物质混煤燃烧过程中硫氯协同腐蚀特性研究[J].高校化学工程学报.2015

[5].焦慧强.农业生物质混煤燃烧发电技术的研究进展[J].绿色科技.2015

[6].肖志前,宋杰,宋景慧.生物质锅炉混煤掺烧对锅炉经济性及稳定性的影响[J].广东电力.2015

[7].张乐乐.生物质混煤燃烧氯析出和脱除的试验研究[D].山东大学.2015

[8].王浩.生物质混煤炼焦的实验研究[D].武汉科技大学.2015

[9].宋景慧,宋杰,李季.生物质锅炉混煤掺烧对高温腐蚀的影响及污染物排放特性研究[J].电站系统工程.2015

[10].李春曦,柳志平,彭波.基于能值理论的生物质混煤发电系统评价[J].电力科学与工程.2015

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