【摘要】：生物質能源是一種可以有效解決能源危機和環(huán)境問題的清潔可再生能源，但是其利用率比較低，具有很大的開發(fā)潛力。隨著能源短缺日益嚴重，生物質能得有效利用成為現(xiàn)階段解決能源危機的有效手段之一，因此生物質能有效利用越來越受到重視，而氣化和直接燃燒則又是使用生物質能源的主要手段，，因此本文選取直接燃燒作為研究生物質能的手段，重點研究幾種生物質熱解和層狀燃燒的特性。為此，本文研究內容主要包括以下幾個部分； 首先，為了了解生物質燃料的特點，對幾種生物質進行了元素分析、工業(yè)分析、灰成分分析、灰熔融特性分析等特性分析，對生物質的燃料特性有了全面的了解。生物質水分含量變化大，干燥基揮發(fā)分含量大，熱值較低，氮硫含量較低。 其次，為了對生物質熱解特性進行分析，對幾種生物質進行了熱重實驗分析以及熱重FTIR聯(lián)用分析，對不同生物質的熱解特性進行了比較，并分析了混合生物質的熱解特性，同時采用兩種不同的模型對熱解數(shù)據(jù)進行處理，得出了生物質熱解動力學參數(shù)。 最后，對生物質層狀燃燒進行了實驗研究。實驗采用一維層燃爐作為燃燒器，采用丙烷作為助燃氣，對幾種單種生物質和混合生物質進行了層燃實驗，實驗過程發(fā)現(xiàn)一次風溫度以及生物質水分對生物質層狀燃燒具有較大的影響，并且在特定的條件下（主要是指高水分以及高一次風溫下），生物質可能會出現(xiàn)幾層生物質同時燃燒或者底層生物質先于上層生物質燃燒的情況。
【圖文】：

圖3 1 熱重紅外聯(lián)用實驗圖圖 3 1 是生物質熱解反應系統(tǒng)示意圖。試驗系統(tǒng)主要包括兩部分一部分是熱天平，即熱重，另一部分為傅里葉變換紅外光譜儀，即 FTIR。實驗過程中，將盛放生物質樣品的坩堝放入熱重中，通過程序設置控制器升溫程序，生物質樣品在熱環(huán)境中會受熱分解，發(fā)生熱解反應，重量也會隨之發(fā)生變化，同時生成氣體和固體。在這個生物質熱解的過程中，熱重記錄下生物質熱解的失重曲線，于此同時，生物質熱解產(chǎn)生的熱解氣體產(chǎn)物等則通過氣體輸送管路被送入氣體池中，經(jīng)過 FTIR 紅外光譜檢測，得出吸收光譜，從而根據(jù)各種物質不同的吸收峰特性從而確定物質的種類，進行定性分析[42]。在利用 FTIR 進行定量分析時，首先利用 FTIR 對需要測量的氣體進行標定，即配置標準濃度的標準氣體，將其送入 FTIR 中，得出其吸收光譜，建立其吸光度跟氣體濃度的關系，進而再對生物質熱解氣體進行測量，對得出的吸光度進行分析，得到氣體的濃度。本課題對生物質熱解過程中產(chǎn)生的 CH4、CO 等氣體進行定量標定，建立了這兩種氣體的標準譜庫，為測量生物質熱解氣體中 CH4、CO 的含量奠定了基

0 500 1000 1500 200002004006008001000實際溫度 T（℃）樹皮在80℃/min速率下失重曲線 m（mg）樹皮在80℃/min速率下DTG曲線 (mg/s)實際溫度 T（℃）050100150200250-2.0-1.5-1.0-0.50.0圖 3 4 樹皮在升溫速率為 80℃/min 條件下的 TG 及 DTG 曲線圖 3 5 為樹皮在 80 ℃/min 升溫速率下熱解成分釋放強度紅外光譜原始譜圖。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TK6

【參考文獻】

相關期刊論文 前8條

1 閻維平;陳吟穎;;生物質混合物與褐煤共熱解特性的試驗研究[J];動力工程;2006年06期

2 段佳;羅永浩;陸方;陳yN;胡t旁

本文編號：2698507