堿金屬對生物質(zhì)燃燒過程中結(jié)渣特性影響的研究.pdf

1、近年來，生物質(zhì)鍋爐直接燃燒技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)生物質(zhì)能的高效利用，逐漸為各國所重視。但生物質(zhì)鍋爐受熱面易于積灰、結(jié)渣，降低了鍋爐可用率，限制了生物質(zhì)鍋爐的直接燃燒利用。
　　 本文以我國典型的九種生物質(zhì)(豆稈、棉花桿、玉米桿、麥糠、稻殼、煙桿、甘蔗葉、甘蔗渣、紫莖澤蘭等)為研究背景，利用XRF熒光分析儀、灰熔融分析儀、XRD衍射分析儀、熱重分析儀、高溫馬弗爐等，研究了這幾種生物質(zhì)灰分中氧化物的組成特性、熔融特性及揮發(fā)特性，并分析了堿金屬

2、對于以上灰分特性的影響。以典型生物質(zhì)的灰分組成為基礎(chǔ)，研究了硅鋁比、氧化鈣含量、堿金屬含量、其他痕量元素在生物質(zhì)灰分中的分布規(guī)律，然后以硅鋁比、氧化鈣含量、堿金屬含量為變量，其他微量元素為常量，配制了模擬的生物質(zhì)灰分，并利用模擬灰分替代原生物質(zhì)灰分進(jìn)行了后續(xù)的實驗，以排除礦物質(zhì)組成中微量元素及生物質(zhì)組成中有機物的干擾，更深入研究堿金屬的作用規(guī)律。后續(xù)實驗中，利用灰熔融分析儀和熱重分析儀，研究了在堿金屬含量變化過程中，模擬生物質(zhì)灰分的熔融

3、特性及灰分揮發(fā)性質(zhì)，總結(jié)了堿金屬與生物質(zhì)灰分的軟化溫度和失重率的關(guān)系。最后，基于以上對原生物質(zhì)以及模擬灰分的全部實驗結(jié)果，分析了堿金屬對于生物質(zhì)在燃燒過程中積灰、結(jié)渣特性的影響，研究了現(xiàn)有結(jié)渣判別方法對于生物質(zhì)結(jié)渣判定的適用性及不足，結(jié)合堿金屬含量高帶來的高揮發(fā)性等特殊性質(zhì)，利用灰熔點軟化溫度判定方法和堿金屬含量判定方法，總結(jié)出了適合于生物質(zhì)的新結(jié)渣判別方法。
　　 論文最后提出了適合于生物質(zhì)結(jié)渣判別的新指標(biāo)：即由堿金屬含量判別

4、方法與軟化溫度判別方法二者共同來判定生物質(zhì)的灰分結(jié)渣特性。研究發(fā)現(xiàn)生物質(zhì)灰分中堿金屬含量高直接導(dǎo)致灰分的揮發(fā)性較高，這使得生物質(zhì)在爐內(nèi)燃燒時，灰分中的礦物質(zhì)易進(jìn)入氣相，粘接在鍋爐受熱面上，繼續(xù)發(fā)展形成結(jié)渣。而灰熔點軟化溫度未能考慮到堿金屬高帶來的揮發(fā)性問題，因此不能判定這部分高揮發(fā)性礦物質(zhì)進(jìn)入氣相后對結(jié)渣的影響，使得這一判別方法對于生物質(zhì)結(jié)渣判定的適用性較低。在新的判定指標(biāo)中，利用堿金屬含量判別方法能夠判定高揮發(fā)性對結(jié)渣的影響，而利用軟