生物质与煤共热解试验研究

随着化石能源日趋紧缺及其所造成的环境污染日益加重,生物质作为洁净的、唯一可储存和运输的可再生能源引起世界各国的高度关注。 本文利用热重分析仪和自行设计搭建的固定床热解试验装置,试验研究与理论分析了13种植物性生物质及其混合物和3种不同煤化程度煤的热解机理及特性;采用　分析方法研究了在绝热燃烧室燃用不同组分燃气的　效率;深入地分析了生物质和煤的结渣特性。 采用热重分析仪对生物质及其混合物、3种煤、不同比例生物质与煤的混合物的热解特征温度及热解过程中挥发分和半焦的产率分配等特性进行了分析;根据试验结果,合理地定义了生物质与煤共热解过程中煤开始热解的温度;分析了不同升温速率下生物质混合物的热解特性;深入研究了生物质与煤共热解过程中生物质对后续煤热解存在的促进或抑制作用及热解混合物间的协同作用;建立了生物质与煤共热解反应动力学模型;研究了生物质热解产物的N、S释放规律。 在固定床热解试验中,采用气相色谱仪离线分析了生物质与煤热解气的主要组分;分析了生物质、煤、生物质混合物、不同掺混比例的生物质与煤的混合物热解产物的产率、热解气的组分和热值;研究了生物质在不同热解温度区间热解终温和热解时间产生气体的规律;分析了不同升温速率下生物质与煤的共热解特性;分析比较了生物质和煤热解过程指标。 试验研究表明:在热重分析仪与在固定床中,生物质与煤共热解过程中均存在协同作用;而13种生物质混合物在共热解过程中各物质协同作用不明显。 采用　分析方法研究了在绝热燃烧室燃用不同组分燃气的　效率及影响因素,燃用生物质热解气的　效率比煤热解气低,但高于煤气化气;燃料组分的相对含量对绝热燃烧室　效率的影响程度较大,在燃气轮机初温提高受限的条件下,CO在燃烧室中的　效率比CH4高。 结合燃煤锅炉掺烧强结渣煤的理论分析结果与工程实践,研究了生物质与煤在共同转换利用过程中灰渣的结渣性能,探讨和分析了生物质的灰结渣性能的判别方法。