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《黑龙江八一农垦大学》 2017年
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秸秆与油泥混合成型燃料燃烧特性研究

孙文杨  
【摘要】:本文以东北地区常见的玉米秆、水稻秆、豆秆与大庆地区含油污泥为原料混合制取成型燃料,利用等温燃烧方法研究燃烧规律,寻求混合成型燃料燃烧最优参数组合。并通过动力学模型建立燃烧反应动力学模型进行机理验证,对混合成型燃料的污染物排放特性进行了分析,为两种废弃原料的利用提供了思路。本文对玉米秆、水稻秆、豆秆与油泥原料特性进行元素分析、工业分析、发热量分析,通过元素分析得出原料中元素的含量,利用试验方法,深入探索释放出的热能,在原料中添加含油污泥,成型燃料的热值增加单位成本有所减少。燃料氧化过程中产生的化学反应为燃烧研究提供数据依据。针对秸秆与油泥冷压混合成型燃料,以油泥添加比例、燃烧温度、原料粒径为影响因.素,以最大燃烧速率,SO_2排放量作为评价指标,进行单因素试验研究并建立动力学模型,结果表明:油泥比例为5%~15%,燃烧温度为750℃~850℃,原料粒径为8~12mm时,成型燃料燃烧性能较好;得到3种混合成型燃料在不同粒径条件下的反应级数,活化能以及频率因子等参数,由参数可得混合成型燃料的燃烧过程遵循燃烧动力学基本方程,并可用一级反应来描述;其次进行二次回归正交旋转组合试验研究,进一步探索油泥添加比例、燃烧温度、原料粒径大小对燃料燃烧的影响规律,得到最优燃烧参数组合:燃烧温度800℃,油泥混合比例为8%,原料粒径8mm时,混合成型燃料燃烧时最大燃烧速率和SO_2排放量分别为0.0019g/s和57.80mg。应用管式炉燃烧试验装置对混合成型燃料SO_2和NO排放特性进行研究,考察了玉米秆、水稻秆、豆秆与油泥单独燃烧SO_2和NO的排放特性,油泥添加比例和燃烧温度对混合成型燃料燃烧SO_2和NO的排放的影响,结果表明:秸秆与油泥单独燃烧和油泥添加比例对SO_2和NO排放影响均与自身元素含量有关,油泥添加比例与SO_2和NO的转化率之间的关系需要进一步分析,温度是影响混合成型燃料污染物排放的重要因素,随着温度的升高,NO和SO_2的排放量与转化率均有明显的变化。
【学位授予单位】:黑龙江八一农垦大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:S216

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