生物质燃烧技术的研究进展

生物质燃烧技术是生物质能转化利用途径研究较成熟的一种主要方式。从影响生物质燃烧特性的因素出发,综述了生物质燃料组分、理化特性和运行条件在生物质燃烧技术中的作用,介绍了生物质燃烧过程的动力学模拟研究现状,对生物质燃烧过程中存在的问题进行了总结和探讨,并对今后生物质燃烧技术的发展进行了展望。     

核桃壳焦油成分及其化学利用研究

对核桃壳焦油膏状物进行研究,用GC/MS法对生物质焦油馏分成分进行分析。结果表明:已定性的有14种化合物,其中含有多种可利用的成分,在医药、农药和化工等方面利用存在可能性。     

造纸污泥与煤/生物质掺混燃烧特性及动力学分析

为研究造纸污泥与煤/生物质混合原料的燃烧特性及其动力学行为,通过热分析试验和分布式活化能模型方法,研究20%O2/80%N2的燃烧气氛下,造纸污泥在10 ℃/min升温速率下与混煤、蔗渣在不同掺混比下的燃烧特性和动力学参数．研究结果显示：1）随着混煤掺混比的增加,燃烧过程的温度范围不断缩小,综合燃烧特性指数先增加后减小再增加,平均活化能增加至219.41 kJ/mol（10Z90H）后下降．在低温范围内,污泥与混煤的掺混对减少物料的质量残留率具有促进作用,高比例的混煤与污泥掺混在高温阶段对反应具有抑制作用．结果表明,90Z10H为污泥与混煤的最佳掺混比．2）随着蔗渣掺混比的增加,着火温度先增加后减低,终止温度不断降低,综合燃烧指数不断增加,活化能从190.97 kJ/mol不断增加至215.24 kJ/mol,低温阶段两者并没有明显的交互作用．综上所述,50Z50Z为污泥与蔗渣的最佳掺混比．     

有限半气化层燃锅炉的综合特性及节能预测

根据有限半气化燃烧的试验研究结果，讨论了有限半所化燃烧过程的主要特性，提出了层燃锅炉有限半气化燃烧节能的预测模型，并根据试验结果对模型加以检验。     

典型烤烟烟叶的热解动力学模型研究

[目的]通过热分析手段来研究烟草的热解动力学行为.[方法]利用C80微量量热仪研究了等容条件下典型烤烟烟叶热分解性能的影响,并对此进行了分析,确立了其热解动力学模型.[结果]研究表明,SY-1热分解过程分为3个比较明显的放热峰,均位于100～275℃,果胶和半纤维素热解所产生的热量在整个热解过程中处于主导地位;随着升温速率的增加,SY-1的初始分解温度、3个峰的峰值温度增大;从0.2到0.8 K/s的升温速率范围内,SY-1的热解反应动力学机理保持不变,热解动力学模型可用文中所述方程式表示.[结论]研究烟叶的热解特性对于进一步探讨烟支的燃烧特性、改善卷烟产品的燃吸品质具有重要的意义.     

纤维素单独成型及燃烧特性研究

以纤维素为成型原料,利用万能试验机进行纤维素成型试验,研究物料含水率、成型温度及成型压力对成型颗粒品质影响,利用扫描电镜观察纤维素成型颗粒内部结构,热重分析仪分析纤维素粉末及成型后颗粒燃烧特性。结果表明,一定范围内增加纤维素含水率、成型压力及成型温度,可提高颗粒品质,含水率为14%~29%、成型压力为3~4 k N、成型温度为100℃时效果最好;纤维素粉末及纤维素颗粒主要失重部分在挥发分燃烧阶段,纤维素成型后会升高燃烧反应起始温度,提高燃烧最大速度时温度。建立燃烧动力学模型,结果表明,纤维素活化能较低,且遵循动力学一级和二级规律。     

柴油机的性能改进及缸内工作过程的三维数值模拟

论述了1105柴油机的改进原理,对改进前的花瓣型燃烧室和改进后的盆形燃烧室建立了几何模型并划分动态网格.利用仿真软件STAR-CD对改进前后的1105柴油机的燃烧过程进行三维数值模拟,计算了两种不同燃烧室的缸内气相流场及其燃烧的温度场和压力场,并进行了对比分析.试验结果表明,模拟计算值与实测值基本吻合,改进后的盆形燃烧室的1105柴油机有更好的动力性和燃油经济性.表明在模拟精度达到一定水平时,发动机缸内燃烧过程的三维仿真计算可用来降低产品的研制周期和费用,是一种有效的研究和设计手段.     

棉秆催化热解的TG-MS分析

[目的]利用热重-质谱联用（TG-MS）技术,分析了棉秆在催化条件下的热解过程.[方法]采用活化热解区与消极热解区法、热解特性指数法,比较了CaO、MgO对棉秆热解的影响,通过质谱分析研究了CaO、MgO对棉秆热解过程中焦油组分析出的影响.[结果]CaO、MgO对棉秆的活化区和消极区均有催化作用,且CaO、MgO对棉秆的挥发分析出特性具有改善作用;棉秆热解产生的焦油组分主要为苯、甲苯、苯酚,CaO、MgO的加入使焦油组分的析出温度范围变窄、离子强度下降.[结论]该研究为棉杆的催化热解研究提供了科学参考.     

不同气氛下生物质焦油气化制备合成气

[目的]研究生物质焦油在不同气氛下气化温度对生物质焦油产气组分与产气特性的影响。[方法]采用实验室规模的固定床反应器研究N2、水蒸气和CO2气氛下,生物质焦油在500、600、700、800、900℃时裂解产气组成及其特性。[结果]在3种反应气氛下,H2、CO和CH4的含量及气体特性均随温度的升高而增加。水蒸气的介入能够明显促进产品气中H2和CO的含量,当温度达到800℃时,H2浓度达到最大值45.22%。CO2浓度过高对生物质焦油的气化反应有明显的抑制作用。[结论]为生物质焦油的气化和生物质的高质化利用提供了重要的理论依据。     

落叶灌木南烛在防火戒严期的燃烧性动态

在森林防火戒严期内,用自行设计的燃烧试验装置对落叶树种南烛(Lyonia ovalifolia)的活枝条进行了8次燃烧试验,在测定和分析样品引燃时间、试验过程中烟气温度变化和质量损失过程等基础上,提出了燃烧特征参数,即单位质量可燃物在试验过程中相对于无样品的对照试验的烟气净积温与引燃时间之比,根据该参数计算了8次燃烧试验的特征参数.研究结果表明,南烛的燃烧性在森林防火戒严期内呈动态变化,并呈逐渐下降趋势.     

生物质气化副产物(焦油)资源化利用的经济效益分析

以焦油利用现值法即动态评价方法进行评价,从而找到一种能够适应我国目前生物质气化系统要求且符合农村实际情况的焦油净化的办法,为生物质气化副产物焦油进行适当处理和资源化利用的途径提供可靠保证,以促进我国生物质气化技术的进程.     

不同吸附剂对生物质气化焦油去除效果的影响

[目的]研究有效去除生物质气化焦油的方法。[方法]选用不同的吸附剂,比较吸附剂去除生物质气化焦油的去除效果。[结果]结果表明,锯末吸附法具有原料经济易得、操作方便、吸附率高等优点,有较高的实用价值和推广应用性。[结论]该研究结果为有效地去除生物质气化焦油提供理论指导。     

生物质燃料直接燃烧过程特性的分析

主要介绍生物质燃料的直接燃烧过程 ,它包括生物质燃料的组成特性、热分解及燃烧过程、空气需要量、烟气量、热值和理论燃烧温度等。为利用生物质作为燃料的供热设备设计和生物质气化的研究提供理论依据     

生物质颗粒燃烧炉在密集烤房上的应用

为探索生物质燃料在烟叶烘烤中的利用,实现烟叶烘烤节能环保和降本增效,进行了本试验,结果表明：利用生物质颗粒燃烧炉供热进行烟叶烘烤,有利于烘烤过程中干球温度的控制,干球温度控制精度在±0.5℃以内,能确保烘烤工艺的到位,有利于提高烟叶烘烤质量;烘烤能耗成本低于燃煤烘烤,且烘烤操作包括添料、点火、控火及出渣等难度和用工量远低于传统燃煤方式,烟农易掌握,有利于烟叶烘烤减工降本;生物质颗粒燃烧炉在原有密集烤房配置相应换热器的方式应用效果较好,其次是直接对接金属加热设备,直接对接非金属加热设备相对较差。     

煤和沙柳的O_2/CO_2混合燃烧特性及相互作用研究

利用综合热分析仪在O_2/CO_2(纯O_2、纯CO_2、O_2/CO_2=1∶4、O_2/CO_2=5∶5、O_2/CO_2=4∶1)气氛条件下对胜利煤、生物质(沙柳)以及二者以不同比例(煤:沙柳=1∶4、煤:沙柳=5∶5、煤:沙柳=4∶1)混合后的试样进行了TG/DTG分析,结果表明:煤、沙柳及二者的混合物的燃烧特性参数随氧气浓度及其掺混比例的变化表现出一定的规律性,含氧量≥50%的样品的燃烧机理为多相燃烧,含氧量≤20%的样品的燃烧机理为均相燃烧。沙柳与煤的混合物在不同热解区间有不同程度的相互协同/抑制作用,其中沙柳含量为20%、含氧量为80%气氛条件下的沙柳和煤的混合物的相互协同性最好,纯O_2气氛下的混合物的相互抑制性最好。本研究的创新之处在于研究不同O_2/CO_2气氛下对生物质与煤混合物的共燃烧进行燃烧特性指数的分析及二者的相互作用。通过确定合理的生物质和煤以及O_2/CO_2气氛的混合比例可确保在共热解过程中生物质与煤的协同效果最佳,研究生物质和煤的燃烧特性及协同/抑制作用可为煤和生物质的有效洁净利用及降低环境污染起到积极的作用。     

基于物联网的生物质锅炉控制系统设计

针对农作物秸秆浪费与环境污染问题,设计了基于物联网的生物质锅炉控制系统,实现秸秆充分利用,降低环境污染。采用可编程逻辑控制器(PLC)对生物质燃烧过程进行有效控制,实现燃料投入精准化、自动化。测试结果表明,系统能够根据外界的环境自动对温度进行调控,设定好标准值和报警值之后,不再需要人工操作,系统完成自动控制过程,使温度始终控制在适宜的范围内,提高了生物质燃料的利用率,降低环境污染,具有较高的实用价值和应用前景。     

农村生物质能源利用现状及发展对策——以湖北当阳为例

近年来,生物质作为清洁的可再生能源,日益受到全社会重视。以湖北省当阳市为例,对农村生物质的能源利用进行了调查分析,重点探讨该地的生物质直燃发电项目,以期为我国广大农村合理、高效利用生物质能提供经验与借鉴。研究发现生物质发电面临原料供应不足和环境污染问题,而当地生物质资源的综合利用也存在一定不足。基于此,提出了应优化电厂原料供应、促进生物质资源梯级开发、引进先进技术等建议。     

生物质能在NH_3/H_e吸收式制冷系统中应用的热力计算与分析

[目的]找出生物质成型燃料在NH3/He吸收式制冷系统中应用的影响因素。[方法]基于NH3/He吸收式制冷系统,分别对分段式燃烧技术的半气化炉和吸收式制冷系统进行热力分析。[结果]半气化炉真正地实现了生物质的清洁、高效燃烧,降低了煤等化石燃料的燃烧对环境带来的污染;吸收式制冷系统所需热源的加热功率不能过大,可以利用生物质能等低品位能源作为热源,为生物质能的利用开辟了一条新的途径。[结论]该研究实现了生物质能在制冷系统中的利用。