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《南京农业大学》 2015年
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滩涂高能农作物秸秆固体成型燃料研究

常子磐  
【摘要】:本文以江苏滩涂盐土上种植的菊芋、棉花、玉米和大豆等作物秸秆为原料研制了多种新型生物质固体燃料,研究了他们的生产工艺及燃烧特性。以菊芋、棉花等生物质固体燃料为基础,通过添加一定比例的劣质烟煤,研发了秸杆-烟煤型生物质固体燃料,且对其燃烧特性作了比较研究。为了进一步优化生物质固体燃料的生产工艺,研究了四种添加剂MgCO_3、CaCO_3、Al2O_3和Al2Si2O5(OH)5对固体成型燃料燃烧性能的影响,获得了燃烧性能好、低碳环保的新型固体燃料。主要研究内容如下:(1)菊芋秸秆加工的生物质固体燃料的燃点和灰分均低于玉米秸秆、棉花秸秆、玉米芯、大豆秸秆所生产的生物质固体燃料,但其放热量显著高于以上几种常规农作物秸杆固体成型燃料。生产的菊芋生物质固体成型燃料具有灰分含量低、含S、N元素等元素少、释放的酸性气体量少和挥发分含量高的特点。这些结果表明菊芋秸秆是放热量高、烟气排放环保的生物质固体燃料的优质原料,以此加工的生物质固体燃料是适宜进行推广的清洁生物质能源。(2)菊芋秸秆--劣质烟煤混合型固体成型燃料具有以下特点:40%菊芋秸秆混合固体成型燃料(m菊芋:m烟煤=2:3)的燃点和灰分均明显低于纯烟煤燃料,放热量却显著高于纯菊芋秸秆固体成型燃料;该比例的混合固体燃料燃烧释放出的酸性气体明显少于纯烟煤燃料,其总体指标达到国家环保标准。(3)四种添加剂(MgCO_3、CaCO_3、Al2O_3、Al2Si2O5(OH)5)对酸性气体均有明显的吸附作用,且有效地降低了燃料的结渣率;CaCO_3使燃料的灰分含量、烟黑的林格曼指数显著下降。CaCO_3可以有效缓解生物质混合燃料中的灰分、烟黑、酸性气体的生成,改善了混合固体燃料燃烧性能,是一种较为理想的新型固体成型燃料添加剂。
【学位授予单位】:南京农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TQ517.3

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