本文關鍵詞：爐排燃燒生物質電廠飛灰利用的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：我國近半的生物質直燃電廠采用爐排燃燒方式,所生成的生物質灰包括底灰和飛灰。與底灰一樣,飛灰也含營養(yǎng)元素,但因顆粒細,燃燒過程中揮發(fā)出的有害重金屬元素易富集在飛灰中。特別是,為克服燃料供給和防止受熱面積灰、腐蝕等問題,設計燃燒秸稈的鍋爐摻燒木質生物質(主要是樹皮、廢舊木材等)較普遍,導致飛灰中重金屬含量較高,對環(huán)境的潛在影響可能限制其在農林方面的應用。因此,對飛灰的組成和特性進行必要的分析和評價以及探究飛灰的處理方式是實現飛灰綜合利用的前提。本文針對我國爐排燃燒生物質直燃發(fā)電的實際,特別是摻燒木質燃料的特點,采用多種先進的實驗和分析方法對6臺機組的生物質燃燒飛灰的特性進行了系統(tǒng)的研究,主要包括飛灰的理化特性、浸出特性等。在此基礎上,對飛灰的利用價值進行了系統(tǒng)的分析和評價,并提出飛灰的綜合處理方法。對飛灰理化特性的研究主要包括飛灰的基礎特性、粒徑分布、元素組成、礦物質組成。基礎特性的研究表明,飛灰的總有機碳(TOC)含量往往較高,除塵器飛灰TOC的含量要高于分離器飛灰；分離器和除塵器飛灰均呈較強的堿性,但是它們的pH值都小于13,符合生物質灰在農林土壤利用時對pH值的要求。飛灰主要以小顆粒為主,可能對飛灰的加工利用過程產生不利影響。對元素組成的分析顯示,飛灰中除了含有豐富的營養(yǎng)元素(K、Ca、Mg、P)外,還含有多種重金屬元素(Cd、Co、Cr、Cu、Mn、 Mo、Ni、As、Pb、Sb、V、Zn)。對礦物質組成的分析表明,飛灰中的主要礦物質成分是Si02、方解石、硫酸鈣、氯化鉀、氧化鈣以及長石等。對飛灰的浸出特性及浸出產物特性的研究主要包括Cl的浸出過程、主量元素和重金屬元素的浸出特性、浸洗飛灰的元素組成和礦物質組成以及浸洗液蒸干樣的礦物質組成。對C1浸出特性的研究表明,飛灰中的C1元素在水溶液中易溶解,脫除殘?zhí)己罂梢约涌祜w灰中C1的浸出速度。對主量元素和重金屬元素浸出特性的研究表明,K、Na的浸出率較高,Ca、Mg次之,P的浸出率最低,有害元素除Mo、Sb的浸出率較高外,其他元素的浸出率都很低,遠小于I%。浸出產物的特性表明,浸洗可以顯著的降低K、C1的含量；K在浸洗過程中主要以KC1的形式浸出,少量以K2SO4的形式浸出,Na以NaCl的形式浸出,而Ca則主要以CaSO4的形式浸出。圍繞飛灰的理化特性和浸出、浸出產物的特性對飛灰的綜合利用價值進行評價,表明主要燃燒農林剩余物機組的分離器飛灰具有農用價值,而所有除塵器飛灰和摻燒廢棄木材、模板等燃料機組的分離器飛灰因有害元素的含量過高可能限制它們在農林土壤中的應用。分離器飛灰和除塵器飛灰的TOC,堿金屬以及C1、S的含量較高,限制了其在建筑材料方面的直接應用,盡管通過水洗可以降低堿金屬以及Cl、S的含量,但是依然無法解決TOC含量過高的問題,鑒于此,本文提出了飛灰的綜合處理方法以開發(fā)其高附加值利用。
【關鍵詞】：爐排爐生物質燃燒 飛灰 理化特性 浸出特性 飛灰處理 飛灰利用
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X773;TM619
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-18
• 1.1 課題研究背景9
• 1.2 生物質能利用技術9-12
• 1.2.1 生物質氣化技術9-10
• 1.2.2 生物質液化技術10
• 1.2.3 生物質固化技術10
• 1.2.4 生物質直接燃燒技術10-12
• 1.3 生物質直燃發(fā)電面臨的問題12
• 1.4 生物質燃燒電廠飛灰特性及其利用的研究現狀12-14
• 1.4.1 燃燒的成灰機理12-13
• 1.4.2 飛灰的基礎特性13
• 1.4.3 飛灰的元素組成13-14
• 1.4.4 飛灰的礦物學特性14
• 1.5 生物質燃燒電廠飛灰的利用14-16
• 1.5.1 飛灰在農林方面的應用14-15
• 1.5.2 飛灰在建筑材料方面的應用15
• 1.5.3 飛灰在其他方面的利用15-16
• 1.6 課題的提出和主要研究內容16-17
• 1.7 本章小結17-18
• 第二章 實驗研究方法18-24
• 2.1 引言18
• 2.2 課題研究的技術路線18-19
• 2.3 實驗原料的采集19-20
• 2.4 飛灰的特性分析20-21
• 2.4.1 灰的粒度分析20
• 2.4.2 飛灰的水分、灰分、有機碳含量20
• 2.4.3 pH值、電導率和堆積密度20-21
• 2.4.4 飛灰的元素組成21
• 2.4.5 飛灰的礦物質組成21
• 2.5. 飛灰的浸出及浸出產物特性21-23
• 2.5.1 氯的浸出特性21-22
• 2.5.2 主量元素和重金屬元素的浸出特性22-23
• 2.5.3 浸出產物的特性23
• 2.6 本章小結23-24
• 第三章 飛灰的理化特性24-37
• 3.1 引言24
• 3.2 飛灰的基礎特性24-25
• 3.3 飛灰的粒徑分布25-28
• 3.4 飛灰的元素組成28-31
• 3.4.1 飛灰的主量元素組成28-30
• 3.4.2 飛灰的微量或痕量元素含量30-31
• 3.5 飛灰的礦物組成31-35
• 3.6 本章小結35-37
• 第四章 飛灰的浸出及浸出產物特性37-52
• 4.0 引言37
• 4.1 飛灰中氯的浸出特性37-43
• 4.2 飛灰中無機元素的浸出特性43-47
• 4.2.1 主量元素的浸出率44-46
• 4.2.2 微量或痕量元素的浸出率46-47
• 4.3 浸洗飛灰的元素組成47
• 4.4 浸洗飛灰及浸洗液蒸干樣的礦物質組成47-50
• 4.5 本章小結50-52
• 第五章 生物質飛灰綜合利用的評價52-59
• 5.1 引言52
• 5.2 飛灰的利用方式52
• 5.3 飛灰在農林方面的應用52-55
• 5.3.1 飛灰的肥用價值52-53
• 5.3.2 飛灰的環(huán)境影響特性53-55
• 5.4 飛灰在建筑材料方面的應用55-56
• 5.5 飛灰的綜合處理過程56-57
• 5.6 本章小結57-59
• 第六章 全文總結與進一步工作建議59-62
• 6.1 全文總結59-61
• 6.2 進一步工作建議61-62
• 致謝62-63
• 參考文獻63-66
• 作者在攻讀碩士期間發(fā)表的論文66

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1 胡素琴;張曉東;許敏;孫立;;離子液體在生物質利用方面的應用[J];化學進展;2011年04期

2 肖軍,段菁春,王華,莊新國;生物質利用現狀[J];安全與環(huán)境工程;2003年01期

3 唐衛(wèi)軍,肖波,楊家寬,王秀萍;生物質轉化利用技術研究進展[J];再生資源研究;2003年04期

4 薛瀚深;李洪宇;許慶利;亓偉;顏涌捷;;生物質裂解油技術研究進展[J];河南化工;2008年11期

5 G·波恩;譚紅梅;;生物質利用新工藝:高溫純水水解[J];生物質化學工程;1984年11期

6 孫自鐸;;生物質開發(fā)的前景、約束因素與對策[J];經濟研究參考;2007年54期

7 王海勇;;固體廢棄物生物質清潔利用技術分析研究[J];資源節(jié)約與環(huán)保;2011年04期

8 陳玲;;生物質利用有益于氣候變化[J];國際木業(yè);2013年01期

9 曹邦威;;關于生物質利用的最新進展[J];中國造紙;2011年07期

10 田穎;馬澤宇;徐期勇;閔澤清;;生物質-垃圾混合燃燒特性及其環(huán)境分析[J];中國農學通報;2013年35期

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1 唐汝江;陳漢平;王賢華;張世紅;劉德昌;;生物質油應用技術[A];2004年中國生物質能技術與可持續(xù)發(fā)展研討會論文集[C];2004年

2 何光設;蔣恩臣;;生物質轉換技術發(fā)展現狀分析及其前景展望[A];農業(yè)工程科技創(chuàng)新與建設現代農業(yè)——2005年中國農業(yè)工程學會學術年會論文集第四分冊[C];2005年

3 趙軍;王述洋;;我國農林生物質資源分布與利用潛力的研究[A];2007年中國農業(yè)工程學會學術年會論文摘要集[C];2007年

4 孫自鐸;;生物質開發(fā)的前景、約束因素與對策[A];中國社會科學院第三屆中國經濟論壇論文集（下）[C];2007年

5 劉勇;王連勇;杜濤;;我國生物質的回收與利用[A];2010全國能源與熱工學術年會論文集[C];2010年

6 翟帆;劉漢儒;史云娣;劉贊;王軍;;污染零排放與生物質利用[A];中國環(huán)境科學學會2009年學術年會論文集（第三卷）[C];2009年

7 張曉東;鄭接林;周勁松;許明;方夢祥;駱仲泱;岑可法;;生物質中熱值氣化技術實驗研究[A];中國太陽能學會生物質能專業(yè)委員會論文集[C];2001年

8 黃雅曦;王小典;高金鑫;王哲濱;;一種寒地地區(qū)新型農村生物質利用方式——牛糞生物質固體燃料的研究與利用[A];第二屆全國農業(yè)環(huán)境科學學術研討會論文集[C];2007年

9 王海;;生物質資源及其產業(yè)[A];農業(yè)工程科技創(chuàng)新與建設現代農業(yè)——2005年中國農業(yè)工程學會學術年會論文集第四分冊[C];2005年

10 孫軍;;生物質高效潔凈燃燒技術研究與應用[A];林木機械裝備與循環(huán)經濟論壇論文集[C];2008年

中國重要報紙全文數據庫 前10條

1 本報記者 肖薔;生物質節(jié)能爐具發(fā)展起步[N];中國能源報;2012年

2 本報記者 馬愛平;世界生物質燃氣產業(yè)發(fā)展現狀與趨勢[N];科技日報;2013年

3 鄭現莉;河洛爐業(yè)：生物質爐具如何商用化[N];中國經濟時報;2011年

4 本報記者 鄒春蕾;收儲運一體化破解生物質綜合利用瓶頸[N];中國電力報;2014年

5 本報記者 徐陽;能源新機遇 低生物質能前景無限[N];江蘇科技報;2009年

6 本報記者 張璐;低品位生物質可望“變身”清潔能源[N];南京日報;2010年

7 河南鶴壁正道重機廠董事長 于富強;生物質新能源利用應科學[N];中國能源報;2009年

8 金叔文;全球生物質利用技術開發(fā)活躍[N];中國化工報;2006年

9 本報記者 李繼洪;滇企生物能源新探索[N];云南日報;2011年

10 通訊員 馬康邋本報記者 高博;利用生物質能 打造環(huán)保新村[N];科技日報;2008年

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1 亞力昆江·吐爾遜;外循環(huán)徑向移動床中生物質和煤催化共氣化研究[D];大連理工大學;2015年

2 張玉;生物質高溫旋風分級熱解氣化工藝關鍵技術研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2016年

3 張智博;生物質快速催化熱解制備高附加值化學品的研究[D];華北電力大學(北京);2016年

4 張波;鈣基添加劑強化生物質熱解氣化產氫特性及作用機制研究[D];重慶大學;2016年

5 李強;生物質利用產業(yè)系統(tǒng)演化與發(fā)展研究[D];清華大學;2012年

6 車德勇;基于物化結構特征的生物質與煤共氣化特性研究[D];華北電力大學;2013年

7 曹青;生物質常規(guī)與非常規(guī)條件下的熱解行為及升值利用研究[D];太原理工大學;2005年

8 易其國;生物質微米燃料高溫燃燒實驗及動力學模型研究[D];華中科技大學;2013年

9 廖益強;筍殼流化床快速熱解制取生物質油的研究[D];福建農林大學;2010年

10 陳吟穎;生物質與煤共熱解試驗研究[D];華北電力大學（河北）;2007年

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1 張霞飛;磷鎢酸功能化離子液體催化轉化生物質的研究[D];華南理工大學;2015年

2 孟曉曉;秸稈中K元素在熱解和燃燒過程釋放特性實驗研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

3 李帥;生物質與煤共氣化實驗研究[D];南京師范大學;2015年

4 劉開拓;生物質水熱處理及產物理化特性的試驗研究[D];中原工學院;2015年

5 袁婷;幾種生物質固定床條件下熱解特性的實驗研究[D];遼寧科技大學;2015年

6 李亮國;煤/煤焦與生物質混燒灰特性研究[D];華中科技大學;2014年

7 張正華;生物質炭化裝置結構設計與分析[D];沈陽農業(yè)大學;2016年

8 帥忠芳;生物質外熱法氣—炭聯(lián)產的實驗研究[D];華中師范大學;2016年

9 周亞運;預處理生物質的熱解試驗研究[D];東南大學;2015年

10 伏啟讓;生物質流化床富氧氣化試驗與模擬研究[D];東南大學;2015年

  本文關鍵詞：爐排燃燒生物質電廠飛灰利用的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：306689