论文部分内容阅读
生物质是一种良好的可再生能源,生物质直接与煤混烧、生物质作为再燃燃料与煤混烧是诸多生物质利用技术中较为有效的方法。然而,生物质与煤混烧灰的灰熔点往往低于煤的灰熔点,使得混烧存在影响锅炉安全运行的风险,因此开展这方面的研究具有重要的科学和实际意义。本文系统综述了国内外煤/煤焦与生物质混烧灰特性的研究现状,并选取我国具有代表性的生物质与煤/煤焦混烧灰进行研究。本文主要研究内容如下:本文首先研究了生物质掺混比例、灰化时间、气氛等因素对混烧产灰率的影响。研究发现,混烧产灰率随掺混比例的增加而降低,混烧产灰率随灰化时间的增加而降低,混烧产灰率随氧气浓度的升高而升高。接着,本文研究了煤/煤焦与生物质混烧产灰率变化的机理,通过热重分析揭示了生物质与煤/煤焦燃烧间的相互作用及其对混烧产灰率变化的影响机理;通过对混烧灰成分分析,研究了Na、Mg、K、Cl、S等元素的析出与固留对混烧产灰率变化的影响机理;通过对混烧灰中矿物质演变规律的研究,揭示了硬石膏分解对混烧产灰率变化的影响机理。本文最后研究了不同因素对混烧灰熔点的影响规律。结果表明,掺混比例对混烧灰熔点具有显著影响,灰化时间和气氛对混烧灰熔点的影响较小。针对目前相关混烧灰熔点预测模型对灰熔点的预测精度不高的现状,本文在对灰熔点与灰成分之间关系进行详细灰色关联分析的基础上,建立了灰熔点的全回归预测模型,并通过引入SiO2等主要灰成分变量,对预测模型进行了进一步优化,最终建立了预测精度较高的煤与生物质混烧灰熔点预测模型。