一、生物质燃料的加工及其应用(论文文献综述)
卫玮[1](2020)在《生物质成型燃料特性对民用炉具污染排放的影响研究》文中研究表明目前,我国农村地区冬季采暖是我国大气污染的主要来源之一,因此推广生物质成型燃料用于农村地区是因地制宜、减少污染的民用清洁炊事与采暖方式。本文通过分析生物质成型燃料的性质对燃烧污染排放的影响,从而研究了不同含水率及不同种类的生物质成型燃料及其混配燃料在炉具中的燃烧污染排放情况及各项热性能指标。主要工作内容如下:(1)选取梨木、榆木两种生物质成型燃料探究了燃料含水率对污染排放的影响因素。结果表明,在梨木燃料燃烧时,随着含水率的提高,其中CO及PM2.5的排放因子在低功率状态下逐渐降低;然而在榆木燃料燃烧时,随着含水率的增大,高功率状态下CO的排放因子逐渐降低,低功率燃烧时逐渐增大,烘干或增加湿度的两种燃料的NOx排放因子均有所上升。在热性能方面,燃料含水率对生物质炉具的热效率影响较小,且不受燃料种类影响,但含水率越高,炊事煮沸时间不断延长,燃烧速率、炊事火力强度明显降低。(2)分析了单一燃料种类对生物质炉具污染排放的影响。结果表明,生物质成型燃料的种类与其颗粒物及气体污染物的排放浓度具有强相关性。生物质燃料因含N元素较高,因此燃烧排放的NOx浓度普遍较高且排放浓度范围均处于73.7±12.5 mg/m3~610.4±71.2 mg/m3之间。同时通过分析表征得出当单一生物质燃料在烤火炉中燃烧时,O2和CO2、SO2、NOx和烟气温度之间存在强烈的负相关关系(r<-0.75),在水暖炉中存在同样的关联性。(3)将松木锯末及玉米秸秆、松木锯末及枣木按照质量比为7:3、5:5和3:7的比例制成混配生物质成型燃料,并研究了其对生物质炉灶性能的影响。结果表明,混配生物质成型燃料可以减排40%-65%的NOx和10%-15%的PM2.5,但减排效果在高低功率燃烧阶段不一致;而CO的排放浓度变化无明显规律,主要受实际燃烧工况的影响。同时通过分析表征得出当混配生物质燃料在水暖炉中燃烧时,O2和CO2、SO2、NOx和烟气温度之间存在的负相关性(r<-0.53)规律与排放表现较优的燃料更为贴近。
杨波[2](2020)在《生物发电耦合碳捕集与封存技术生命周期可持续评估研究》文中研究指明气候变化是影响人类生存和阻碍社会可持续发展的重大全球性问题。2015年,联合国气候变化大会上一致达成的《巴黎协定》为全球应对气候变化设定了2℃和1.5℃的温控目标。国际社会正努力通过提高能源效率、发展可再生能源以及部署碳捕集与封存(CO2 Capture and Storage,CCS)等技术降低温室气体排放量。然而,按照现有的排放规模,剩余碳预算将在20年内用完,届时世界将长期处于不可逆的严重影响中。因此,能够隔离大气中CO2的负排放技术,对于实现温控目标将不可或缺。生物质能耦合CCS(Bioenergy with CCS,BECCS)是指利用生物质吸收大气中CO2,通过能源转换后,将捕集的CO2长期隔离的过程,这是一种典型的负排放技术。为应对气候变化,本世纪末BECCS技术需要贡献约6000亿吨CO2的累计减排量。作为全球能源相关碳排放的主要贡献者,电力部门面临着巨大的减排压力。BECCS技术与发电技术相结合有望为电力部门提供一条应对气候变化和缓解能源危机双赢的可持续发展道路。虽然BECCS技术已通过技术论证,但尚未大规模用于任何工业领域。从生命周期视角看,该技术组合仍存在多种不确定的影响因素。如,生物能源供应链对碳强度、水资源及土地需求的影响;电厂生物质改造和CCS改造对整体经济可行性的影响;以及BECCS项目对当地就业和居民安全的影响等。为了解决大规模可持续部署BECCS项目过程中面临的科学问题,本论文围绕BECCS项目生命周期可持续评估方法及其应用的论题,综合运用文献分析、生命周期评价、比较分析、定性与定量结合、理论与实证结合等科学方法,从生命周期角度对BECCS项目的环境、经济、社会及可持续性能进行了系统评估,开展了以下创新性工作:(1)基于各个环节小时级的投入产出数据,为不同燃料配置下的BECCS项目构建了生命周期评价(LCA)模型,从中点影响的角度对10种环境影响类别展开详细评估与分析。结果显示,燃煤电厂经生物质和CCS改造会导致环境负担转移。PB-CCS电厂在整个生命周期内可实现877千克CO2-e/兆瓦时的负排放。此外,BECCS技术也可以大幅改善酸性和富营养化两种环境影响,但造成资源枯竭和毒性等七类环境影响的恶化。(2)构建了BECCS项目生命周期成本核算模型,详细评估了相应的平准化电价及多种减排成本。在考虑多种现有激励政策的基础上,对BECCS项目的经济可行性进行优化分析,确定了最优的激励组合策略。结果表明,在缺乏激励政策的情况下,BECCS电厂在经济上不具备规模化部署的可行性,其平准化电价(168.6美元/兆瓦时)约为传统电厂的3.5倍。在现有税费抵免和上网电价补贴下,BECCS电厂所需的临界碳价仅为26.21美元/吨CO2。(3)针对与BECCS项目相关的前景和背景过程,构建了涵盖多个利益相关方和影响子类别的社会指标体系,在形成国家、行业和企业层面社会生命周期清单的基础上,识别并分析了BECCS项目的潜在社会效应。结果表明,BECCS项目在整个生命周期内的总体社会效应优于传统燃煤发电项目,但需着力解决与生物质获取环节和CCS环节相关的社会问题。如,雇佣童工、工人薪资低、事故应急预防能力薄弱以及与当地居民的融洽程度等。此外,拓展并深化了当前社会生命周期评价方法,可以为相关研究人员提供案例参考。(4)从不同文化视角整合环境、经济和社会维度的评估结果,基于三个维度31个指标构建了可持续发展指数,通过分析电力部门不同节能减排方案的可持续性能,确定了最优的可持续发展路径。BECCS项目具有较好的环境和社会效应,但高额的成本直接影响着其可持续性能。在平等主义和层次主义的视角下,BECCS项目总体可持续性能仅略低于生物质发电项目。具体的可持续发展路径取决于所选择的文化视角,即三重底线各自的权重值。
葛红[3](2020)在《基于火焰光谱分析及图像处理的生物质燃烧监测研究》文中提出近年来,随着生物质发电持续稳定发展,生物质锅炉燃烧状态监测与控制问题日益受到关注。我国可用生物质燃料品种多样,燃料偏离锅炉设计种类容易造成结焦和严重积灰等问题,直接影响生产安全和经济效益。本文基于火焰光谱分析算法和图像处理技术,研究生物质燃料种类识别及燃烧状态的监测方法。在单生物质燃烧特性的基础上,重点研究混合生物质的燃料识别和燃烧稳定性分析问题,为生物质锅炉适应燃料的多样性和机组的稳定经济运行提供依据。主要内容如下:1)针对生物质混燃问题,构造了基于火焰光谱6维特征与集成学习的生物质燃料识别方法。通过花生壳、柳木、麦秸、玉米芯四种单生物质及其等质量均匀混合的六种混合生物质进行燃烧实验;同时基于生物质燃烧火焰光谱的时域特性和频域特性的深入分析,构造了基于火焰光谱6维特征(由OH*、CN*、CH*、C2*-1和C2*-2等5类自由基辐射强度和火焰辐射强度信号组成)与集成学习的生物质燃料识别方法,并将识别结果与SVM和决策树两种常用算法进行了对比,结果表明,基于6维火焰光谱强度信号与集成学习的生物质燃料识别方法具有较高的识别率,单生物质高于99.32%,混合生物质均达到100%。该方法简化了特征提取过程,集成了支持向量机(Support Vector Machines,SVM)与决策树两种单分类器的优势,具有较好的泛化能力。2)构造了基于火焰图像与卷积神经网络的燃料识别方法。为克服传统基于图像的燃料识别方法对特征提取的依赖性,在分析生物质燃烧火焰图像的几何特征、光学特征和热力学特征的基础上,构造了基于火焰图像与深度卷积神经网络ResNet50的燃料识别方法,并分别对单生物质和混合生物质进行了燃料识别实验,结果表明基于火焰图像与ResNet50的燃料识别准确率高达97.41%,而其它机器学习算法最高仅达85.83%,可见该方法识别效果优于四种传统机器学习方法。3)定义了基于火焰图像和数据融合的燃烧稳定性指数。在提取火焰图像高度、平均灰度、平均温度和最高温度等特征参数的基础上,定义了基于火焰图像和数据融合的稳定性指数,并用来定量表征生物质火焰燃烧稳定性状态,并结合火焰闪烁频率对单生物质和混合生物质燃料稳定性进行了分析,分析结果表明所提方法能够有效表征生物质火焰燃烧稳定性状态。4)构建了一种生物质燃烧监测及稳定性判别的优化方案。基于混淆矩阵,对光谱分析与图像处理在生物质燃料识别与燃烧稳定性分析效果进行了对比分析,提出了以火焰光谱6维特征与集成学习进行生物质燃料识别、基于火焰图像和稳定性指数进行生物质燃烧稳定性分析的生物质燃烧监测优化方案。借鉴多元统计指标T2和SPE实现了不同生物质燃烧稳定与不稳定的分类,并根据分类结果确定了稳定性指数阈值,最终实现了燃料和稳定性的实时判定。
张兴惠[4](2019)在《可再生能源的山西农村供暖系统的优化研究》文中研究指明“雾霾”已成为关系基本民生的重大社会问题。农村冬季供暖对雾霾的影响不容忽视,2017年全国大力推广“煤改气”和“煤改电”措施在实施过程中遭遇瓶颈,因地制宜为农村供暖成为缓减雾霾的突破口。可再生能源(生物质能和太阳能)供暖技术作为缓解化石燃料短缺和环境污染的关键手段,正在快速发展。因此,本文采用问卷调查、软件模拟和实验研究对可再生能源的山西农村供暖系统的优化进行了研究。(1)通过调查山西省农村地区建筑特点及供暖方式,对问卷调查数据进行频数分析可知,农村地区建筑围护结构保温性能很差,热耗高且室内热环境差,大部分未按建筑节能标准建造。基于SPSS软件的聚类分析和回归分析建立回归方程得出外墙和屋顶对能耗的影响因子最高,因此,节能改造应主要加强外墙和屋顶的保温性能,提升建筑物的气密性。(2)农村供暖系统是一个涉及多因素的系统工程,针对不同农村供暖系统方案从定性角度选择评价指标,建立了基于层次分析法/模糊综合评价法(AHP/FCE)的评价体系模型,根据最大隶属度原则得出太阳能/生物质炉供暖系统最好。(3)结合不同供暖方式的技术经济表现,对太阳能/生物质炉供暖系统进行了农户自身财务效益评价和国民经济效益评价,计算了生命周期成本回收期、财务净现值(FNPV)及经济内部收益率,结果表明该供暖系统可产生良好的间接效益,可通过价格转移进一步提升农户选择太阳能/生物质炉供暖方式的积极性。(4)对不同供暖方式进行了环境效益评价分析,计算了粉尘、SO2和NOx的排放量,通过定量及定性分析,本研究建议推广太阳能/生物质炉供暖系统。(5)建立了可再生能源综合利用示范基地,利用Energy Plus模拟了农村住宅的冬季热负荷和供暖能耗,打破了通过比较太阳能集热器温度和蓄热水箱设定水温去控制太阳能供暖系统启停的控制模式,自主设计了带温度补偿的太阳能/生物质炉供暖系统的自控策略,最大限度使用太阳能,实现了热源之间的平稳切换。(6)实验期间室内温度能维持在16~18°C,该系统为用户提供了舒适、干净、便利的生活环境。经实验测试得,太阳能微通道集热板的集热效率主要集中在60%~70%之间,蓄热水箱的换热系数在0.94~0.98之间。经Energy Plus软件模拟得,农宅的单位面积热负荷指标为46.86 W/m2,100 m2住宅供暖季累计能耗为24.3 GJ。太阳能/生物质炉供暖系统供暖季提供的总能耗为35.91 GJ,太阳能占比63.31%,生物质炉占比36.69%,供暖季的使用小时数分别为1935 h和1239 h。同时,太阳能/生物质供暖系统的一次能源利用率为67.66%,火用效率为16.17%。太阳能/生物质炉供暖系统具有自动化程度高、能源综合利用的特点,为实现农村的清洁供暖提供了良好的系统方案,对于改善环境、缓解能源危机具有重要意义。
覃嵩蘅[5](2019)在《基于灰分的广西蔗渣燃烧结渣特性研究》文中指出生物质作为重要的可再生能源之一,与传统化石能源的利用形式相似,具有替代化石能源的潜质。广西是甘蔗生产的主要地区之一,因此产糖的副产品——蔗渣(以下简称广西蔗渣)在广西具有非常可观的产量,可以充分利用起来进行燃烧发电。但相较于煤炭资源,生物质能源由于自身生长所需,以及在燃料加工运输的过程中,会带有大量的碱金属及其他无机元素,这些无机物质会在燃烧过程中产生结渣的问题,影响发电端的安全性、高效性与经济性。本文分析与评估了广西蔗渣生物质的结渣特性,为广西蔗渣发电的安全性提供了参考方案。本文首先采用工业分析与元素分析,对广西蔗渣的燃料基本特性进行分析;其次,采用了 ASTM E1755标准对广西蔗渣进行标准制灰,接着对灰分采用XRF元素分析、灰熔点分析以及SEM分析,同时采用了水洗(WW)、酸洗(AW)预处理与原样(NW)进行对比,最后采用灰色定权聚类法(GFWCM)对三组蔗渣灰分进行综合评估,得出结论如下:(1)WW/AW基本不改变广西蔗渣的HHV高位热值。同时升高了广西蔗渣的挥发分含量,有利于燃烧反应的进行;降低了灰分含量,有利于降低结渣的可能性。(2)在NW组灰分中,碱金属等元素的含量较高,同时C1元素使得广西蔗渣在燃烧的过程中会对锅炉设备造成高温腐蚀。相较于广东蔗渣,广西蔗渣的碱金属含量要高得多。WW/AW预处理后能够大量去除影响结渣的无机元素含量,同时高温腐蚀的风险大大降低。(3)由于碱金属含量较高,广西蔗渣的灰熔点温度要低于广东蔗渣。WW/AW预处理后使得广西蔗渣的灰熔点温度有较大的提升,使得蔗渣的特性大大降低。(4)微观形态下,NW组中出现了较多的小颗粒粘附在大颗粒上的情况,同时灰粒尺寸相差较大,使得NW具有高结渣的倾向。WW/AW后灰粒尺寸变得较为均匀,分布平坦、疏松,表明WW/AW能够大大降低结渣特性。(5)由于单一结渣指标的评判结果存在“不确定性”,本文采用GFWCM对碱酸比RB/A、硅比RSi、硅铝比Rsi/Al以及碱性指数RAI综合后进行评估,评估结果表明,NW的结渣倾向等级为严重,WW/AW的结渣倾向等级为轻微,评估结果与实验分析结果一致。评估决策分析了 WW带来的额外发电成本,结果表明,降低结渣的预处理工序带来的成本变化,使得总发电成本能够在补贴电价与统一入网电价范围之内。
吴士博[6](2019)在《水淋洗和添加剂预处理对小麦秸秆灰熔温度影响研究》文中认为随着成型技术水平的提高和规模的扩大,生物质固体燃料的竞争力不断提高,使得其在未来能源消耗中将占有越来越大的比例,应用领域及范围也将逐步扩大。作为一类生物质固体燃料,秸秆生物质具有巨大的潜力,但是由于其灰熔温度较低而易引起灰分结渣等原因,对锅炉燃烧效率造成不利影响,导致秸秆生物质固体燃料的应用仍不广泛。因此,提升秸秆生物质固体燃料的灰熔温度从而改善燃料性质具有十分重要的现实意义。本论文以小麦秸秆为例,旨在分析小麦秸秆燃料性质,采用水淋洗、添加剂、水淋洗-添加剂协同手段对其进行预处理,研究预处理方式对灰熔温度的影响,对比预处理方式对小麦秸秆灰分结渣的缓解作用,研究预处理对小麦秸秆灰熔温度影响机理,建立可准确预测生物质固体燃料预处理后灰熔温度的预测模型,以期为判断和预防生物质固体燃料灰分结渣提供科学指导和理论基础。首先,测试了小麦秸秆的工业成分(包括灰分、水分、挥发分、固定碳等)、元素成分(包括碳、氢、氧、氮、硫、氯等)、热值和灰熔温度等燃料性质,分析了小麦秸秆灰熔温度的主要影响因素。结果表明:(1)小麦秸秆中水分(6.57%)和灰分(4.14%)含量偏低,挥发分含量(78.97%)较高,高位热值范围为18.95~19.38 MJ/kg,是一种适用于燃烧的生物质。(2)灰熔温度包括开始收缩温度SST、变形温度DT、半球温度HT和流动温度FT,当灰熔温度SST或DT高于生物质燃炉温度(1000℃~1200℃)时认为不易产生灰分结渣。而小麦秸秆SST(700℃)偏低,易形成结渣。(3)灰分是影响灰熔温度的主要原因,灰分中Si O2和K2O含量越高,其灰熔温度越低。其次,分析了水淋洗预处理和添加剂预处理(包括高岭土、白云石、熟石灰)对小麦秸秆灰熔温度的影响,结合X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)-X射线能谱仪(EDX)和相图分析方法,研究水淋洗、添加剂预处理对小麦秸秆灰熔温度的影响机理。结果表明:(1)水淋洗预处理灰分去除率为26.09%,其中K2O去除率为63.09%,使得灰熔温度有所上升,减轻灰分结渣程度。(2)添加剂预处理(高岭土、白云石、熟石灰)均可显着提高小麦秸秆灰熔温度,改善小麦秸秆灰分结渣程度,其中高岭土的效果最好,其次为熟石灰,白云石效果较差。(3)水淋洗预处理去除了小麦秸秆中部分易熔的钾盐,并使残留的钾盐形成高熔点KCa3P5O23、K3Ca P2O8和K2Mg2(SO4)3等矿物,是提升小麦秸秆灰熔温度的主要机理。(4)添加剂预处理的作用机理为:高岭土添加剂使得小麦秸秆灰分中低熔点钾盐反应生成高熔点KAl Si O4、KAl Si3O8等矿物;白云石添加剂则生成K2Mg Si5O12、Ca3Si3O9等高熔点矿物;熟石灰添加剂生成Ca3Si3O9、Ca Mg(Si O3)2等高熔点矿物,从而提高了小麦秸秆灰熔温度。接着,结合XRD、SEM-EDX和相图分析方法研究了水淋洗-添加剂(高岭土、白云石、熟石灰)协同预处理对小麦秸秆灰熔温度的影响。结果表明:(1)水淋洗-添加剂协同预处理进一步提升小麦秸秆灰熔温度,SST得到大幅增升,有效缓解小麦秸秆灰分的结渣程度。其中,水淋洗-熟石灰预处理(SST提高260℃)效果最好,水淋洗-高岭土(SST提高240℃)和水淋洗-白云石预处理(SST提高220℃)效果次之。(2)水淋洗-添加剂协同预处理影响机理为:水淋洗-高岭土预处理中生成高熔点K-Al硅酸盐,包括白榴石(KAl Si2O6)、透长石(KAl Si3O8)和六方钾霞石(KAl Si O4)等矿物;水淋洗-白云石预处理中Ca和Mg含量较多,除了与Si O2反应生成高熔点硅灰石(Ca3Si3O9)、透辉石(Ca Mg(Si O3)2)以外,还与K反应生成了少量的K2.62Mg4Si4O14;水淋洗-熟石灰预处理中Ca和Si含量占多数,在加热条件下生成大量的硅灰石(Ca3Si3O9),同时与K和P生成K-Ca磷酸盐(如K2Ca P2O7等),均使得小麦秸秆灰熔温度得到提升。最后,根据各预处理方式对灰熔温度的影响机理,分别采用偏最小二乘(PLS)回归法和布谷鸟搜索(CS)-BP神经网络法建立了生物质固体燃料预处理后灰熔温度SST的预测模型。结果表明:(1)基于灰分含量为预测指标的灰熔温度PLS回归预测模型并不能准确预测预处理后的灰熔温度,各预测指标未表现出显着的线性关系。(2)水淋洗、添加剂等预处理方式较大程度上改变生物质固体燃料灰分组成含量,超出预测指标范围,并且不同种类生物质固体燃料灰分组成含量差异性较大,影响回归预测模型预测精度。而结渣指数Si、Cl、酸碱比(B/A)、巴布科克指数(Rs)、侵蚀指数(Rf)、灰渣粘性指数(G)、钾比(Rk)与灰熔温度SST有显着相关性,可选取作为预测指标。(3)以结渣指数为预测指标建立的CS-BP神经网络预测模型可准确预测生物质固体燃料预处理后的灰熔温度SST。论文的研究工作表明:(1)水淋洗、添加剂以及水淋洗-添加剂协同预处理可显着提高小麦秸秆灰熔温度,水淋洗预处理可减少灰分中低熔点的钾盐,而添加剂预处理生成高熔点的矿物,水淋洗-添加剂协同预处理在减少低熔点钾盐的基础上进一步将其转化为高熔点的矿物,灰熔温度得到大幅提升,灰分结渣得到有效缓解。(2)基于结渣指数建立的CS-BP预测模型可准确地预测生物质固体燃料预处理后灰熔温度SST,预测误差满足应用要求。
张道明[7](2019)在《民用采暖炉具的污染排放测试及减排效果评估》文中研究说明中国北方农村的冬季居民分散采暖是我国大气污染的主要来源之一。近年来,以“清洁燃料配套环保炉具”替代散煤和传统劣质炉具,已成为国家推行清洁采暖的重点举措。为准确评估清洁煤的减排效果,本文搭建一套实验室稀释测试系统,并测试9种典型燃料。其中型煤、兰炭、松木颗粒的PM2.5排放因子相对烟煤分别可以减排约90.1%、80.1%和38.7%;对褐煤分别有94.0%、87.9%和62.6%的减排量,说明清洁燃料具有良好的颗粒物减排效果。为探究居民使用的实际减排情况,本文对洁净型煤、生物质成型颗粒、方形蜂窝煤进行实地测试,同时提出一种测试方法,并证明针对测试区域进行用户信息和燃料使用量调研的必要性,提出分阶段测试及日平均浓度核算的必要性。实地测试中,型煤的S02和PM2.5相对烟煤的减排量分别是29.1%和77.4%,但是NOx比烟煤增加53.5%。生物质颗粒在水暖炉和烤火炉中的PM2.5相对散煤值分别有52.5%和51.3%的减排效果,且未检测出S02,但是其相对散煤并无NOx减排效果。蜂窝煤的PM2.5、S02和NOx分别可比散煤减少63.4%、62.9%和55.1%,全面的降低了污染排放。当排放因子换算成全年污染排放总量时可知,盲目的提高炉具火力强度不利于减排;蜂窝煤及其配套炉具是兼顾经济性和清洁性的采暖方式,而对于优质生物质资源储量丰富、供暖面积小且对室内温度要求不高的地区,生物质烤火炉可以有效的降低污染物的排放总量。
彭浩斌[8](2019)在《生物质成型燃料固定床燃烧粉尘颗粒物生成机理与减排方法研究》文中指出生物质作为一种可再生的含碳固体燃料,具有CO2零排放、资源储量大、分布广泛等优点,是唯一一种可在绝大多数应用领域替代燃煤的固体可再生燃料。固化成型后得到的生物质成型燃料具有能量密度高、粒径均匀、疏水性强等特点,有效解决了生物质的储存、运输和稳定供应等问题,得到广泛的应用。但生物质中富含碱金属、碱土金属、氯等挥发性无机组分,燃烧过程如处理不当,易造成严重的粉尘颗粒物(PM)排放,污染大气环境,限制了生物质成型燃料的大规模能源化利用。因此,对生物质成型燃料燃烧过程中PM的生成机理与减排方法进行研究,对促进其推广应用,逐步实现燃煤发电、供热的清洁能源替代,具有重要的意义。论文主要研究内容如下:(1)成型处理对生物质燃料燃烧特性影响规律的研究。按照国家标准的规定,制作生物质成型燃料样品,与生物质粉末燃料样品开展燃烧特性的比较研究;分别对燃料成型、粉末样品进行热重分析实验;计算不同种类、形态下生物质燃料的着火温度、燃尽温度、可燃特性指数、综合燃烧特性指数等表征燃料表观燃烧性能的特征值;推算燃料样品的动力学三因子;通过燃烧性能特征值和动力学性能的对比,定量揭示成型处理对生物质燃料燃烧特性的影响。(2)基于生物质燃料无机组分的赋存和析出特性对PM形成影响规律的研究。通过化学分馏法对生物质燃料成灰组分初始赋存形态进行测定,判断生物质初始成分对燃烧过程PM生成的影响;利用管式炉实验平台定量揭示生物质燃烧过程中易挥发元素在燃烧过程的析出规律,总结不同温度区间主要PM组成元素的析出形式;运用热力学平衡计算软件HSC对生物质主要无机组分在燃烧过程的热力学平衡状态进行计算,模拟生物质燃料中的无机组分在燃烧过程的演变转化路径。(3)生物质在燃烧过程粉尘颗粒物生成特性的研究。搭建基于固定床燃烧装置的PM检测平台;开展不同温度、不同燃料种类、形态下的PM的生成特性研究实验;运用环境扫描电镜(ESEM)观察不同粒径段PM的微观形貌;利用能谱分析仪(EDX)测定不同粒径段PM的组成元素及含量;揭示不同生物质燃料、不同粒径段PM的生成路径、生成机理,以及主要组成元素对PM生成的影响规律。(4)通过调质处理实现生物质燃烧PM减排方法的研究。基于部分无机物对PM主要形成元素有固留作用的特点,开展无机物添加剂实现PM减排方法的研究,总结其对生物质燃烧过程PM减排的规律;不同的生物质,燃烧过程PM形成的路径、机理各不相同,鉴于此,开展生物质混燃的PM减排方法的研究,总结不同生物质种类、比例混燃对PM减排的规律。(5)基于生物质燃烧过程保持质量稳定的需要开展生物质进料实时检测技术的研究。提出激光诱导击穿光谱技术(LIBS)结合混合分类模型实现对生物质掺混燃料辨识的方法;开发生物质燃料快速检测平台。
白云[9](2018)在《生物质与燃煤炉具排放特性研究及其设计开发》文中进行了进一步梳理目前,我国仍有68%的农村人口使用固体燃料(生物质与煤炭)进行采暖和炊事,其中约7440万户家庭使用低效炉具和劣质散煤供暖,其燃烧产生的PM2.5和炭黑在空气污染物中占比为32%和53%。虽然国家积极推广高效低排的生物质与燃煤炉具,但对其节能减排效果缺乏系统评估,对其排放特性与新型清洁炉具的设计与开发缺乏深入研究。因此开展生物质炉具和燃煤炉具的污染物排放特性研究并据此设计开发具有节能减排效果的清洁生物质炉具和燃煤炉具是十分必要的。本论文在大量实地测试与实验室测试与分析的基础上,设计开发的生物质炉具与燃煤炉具,有效控制了污染物排放,提高了生物质能和煤的燃烧效率与热性能,从而降低了其能源消耗。论文对山东省两个清洁炉具和燃料推广示范点不同炉具和燃料组合形式下室内外污染物排放进行了实地测试分析,并对炉具燃烧特性和排放特性进行了研究,确定了采暖炉具污染物排放因子。研究表明该示范点所推广的炉具燃料消耗量的增加导致烟气排放中污染物排放总量随之增加,其燃烧性能和减排效果尚需进一步提升;该炉具虽大幅度降低了室内空气污染,但是室内空气质量依然没有达到国家和世界标准。论文对四种代表性的炉型和三种燃料进行了实验室交叉测试与研究,分析了炉具结构等因素对污染物排放的影响关系。研究表明:反烧炉具结构、多段式燃烧、功能区分装置、新型水暖系统和低氧低温燃烧区的设置将会有效降低NOx、PM2.5和SO2等主要污染物的排放。同时根据实验室测试分析结果,设计开发了一款高效低排炊事采暖炉具。论文根据黑龙江省实地测试研究数据以及当地人炊事习惯等因素,设计开发并试制了一款适用于东北地区的生物质炊事炉具。实验室测试表明,该炉具能量消耗降低7.39%,CO排放降低约48.76%,PM2.5总排放量降低76.21%,达到了良好的节能减排效果。论文中采用实地测试与实验室测试等方法分析研究了生物质炉具与燃煤炉具主要污染物排放特征并进行了新型清洁炉具的开发设计,提高了炉具的燃烧效率与热性能,降低了污染排放,研究成果将对我国高效低排清洁炉具的推广提供数据与技术支撑。
薛亦飞[10](2017)在《化学气相沉积法制备维度碳材料及其电化学应用》文中指出维度导电碳材料具有独特的结构特征以及良好的电化学性质。因此,被认为是一种理想的电极材料,在以电化学分析、能源转化、电化学水处理等为代表的电化学应用领域有广泛应用。然而,目前报道的多数导电碳材料普遍存在石墨烯片层间连接比较脆弱的问题,使材料整体缺乏足够的机械强度,从而限制了这些维度碳材料的大规模制备和实际应用。在本论文中,我们针对这一问题设计并制备不同维度导电碳材料,并考察其在电化学领域的实际应用效果。我们首先以碳化硅颗粒为基底,通过CVD方法制备气相生长碳纤维(vapor grown carbon fiber,VGCF)作为一维导电碳材料。制得的纤维直径5μm,长度可达5 mm以上,可以用于制备碳纤维微电极(carbon fiber electrode,CFE)用于电化学检测。研究表明,相比于采用有机聚合物高温碳化方法制备的商用有机聚合物碳纤维(organic polymer carbon fiber,OPCF),所制备的气相生长碳纤维具有更好的导电性(电阻率2.24×10-5Ω·m)。同时,气象生长碳纤维也具有良好的电化学性质,可以应用于多巴胺等电活性物质的检测。此外,我们还使用CVD方法,在三维碳化硅泡沫陶瓷表面可控地沉积石墨化碳层,制备三维导电材料。研究表明该材料具有质量轻(0.14 g cm-3),强度高(抗压强度为2.75 MPa),以及导电性好(表观电导率为18.5 S m-1)等优点。为了进一步探究材料的实际应用效果,我们尝试将3D G/Si C材料用于构建流入式电吸附除盐装置,当时用3D G/Si C作为三维电极支撑骨架和集流体时,可以在较高的流体压力下运行并测得3.2 mg g-1的吸附效率。此外,3D G/Si C材料也可直接作为三维电极材料用于构建直接生物质燃料电池,在强酸性环境下实现以蔗糖作为能源物质,可以获得192 W m-3的最大输出功率并点亮LED。综上所述,在本论文中,我们发展了一种简单的维度碳材料制备方法。同时,所制备的维度碳材料具有良好的物理化学性质,预期在电化学传感、能源转化以及电化学水处理等领域有很好的应用前景。
二、生物质燃料的加工及其应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、生物质燃料的加工及其应用(论文提纲范文)
(1)生物质成型燃料特性对民用炉具污染排放的影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 农村采暖现状 |
1.1.1 农村地区采暖形式 |
1.1.2 农村采暖污染现状 |
1.1.3 清洁采暖形式推广 |
1.2 生物质成型燃料清洁炊事及采暖 |
1.2.1 生物质成型燃料在民用炉具中发展现状 |
1.2.2 劣质生物质成型燃料污染 |
1.2.3 劣质民用生物质炉具污染 |
1.3 生物质成型燃料污染排放研究现状 |
1.3.1 生物质成型燃料燃烧烟气排放特性 |
1.3.2 生物质成型燃料燃烧颗粒物排放特性 |
1.4 研究目的与研究内容 |
1.4.1 研究目的和意义 |
1.4.2 技术路线 |
1.4.3 研究内容 |
第二章 试验装置与方法 |
2.1 燃料选择 |
2.2 测试方法介绍 |
2.2.1 测试仪器 |
2.2.2 颗粒物及气体污染物的采样 |
2.2.3 生物质炉具性能测试方法 |
2.3 分析测定 |
2.3.1 气体污染物测定 |
2.3.2 颗粒物的测定 |
2.4 测试数据 |
2.4.1 污染物排放因子的计算 |
2.4.2 炊事热效率 |
2.4.3 燃烧速率 |
2.4.4 炊事火力强度 |
2.4.5 校正燃烧效率(MCE)的计算 |
2.4.6 颗粒物排放速率的计算 |
2.5 燃料性质分析 |
2.5.1 生物质样品的工业分析及元素分析 |
2.5.2 生物质的热值分析 |
第三章 生物质成型燃料含水率对民用炉具性能影响研究 |
3.1 性能影响因素实验 |
3.1.1 测试燃料 |
3.1.2 燃烧炉具 |
3.1.3 生物质燃料的不同湿度梯度配置方法 |
3.1.4 实验结果 |
3.2 分析讨论 |
3.2.1 污染排放指标 |
3.2.2 热性能指标 |
3.2.3 相关性分析 |
3.3 本章小节 |
第四章 生物质成型燃料类型种类对污染物排放影响 |
4.1 燃烧原料 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 生物质成型燃料微观形貌 |
4.2.2 生物质的燃烧过程 |
4.3 生物质成型燃料燃烧过程中污染物生成机理 |
4.3.1 烟温与气体污染物浓度排放规律 |
4.3.2 不同种类的生物质成型燃料CO排放规律 |
4.3.3 不同种类生物质颗粒应用于炉具热性能差异 |
4.4 污染物排放特征 |
4.4.1 烤火炉污染物排放特征 |
4.4.2 水暖炉污染物排放特征 |
4.5 本章小结 |
第五章 生物质成型燃料混配对污染物排放影响 |
5.1 混配性能测试原料及炉具 |
5.1.1 燃烧原料 |
5.1.2 燃烧炉具 |
5.2 生物质混配燃料的污染排放特性 |
5.2.1 混配燃料在水暖炉中污染物排放浓度及排放因子 |
5.2.2 混配燃料在水暖炉中颗粒物排放浓度 |
5.3 混合比例对污染物排放的影响规律 |
5.4 燃料混配对大气污染物排放的影响 |
5.5 本章小节 |
第六章 结论和建议 |
6.1 结论 |
6.2 建议 |
参考文献 |
致谢 |
研究成果及发表的学术论文 |
作者和导师简介 |
附件 |
(2)生物发电耦合碳捕集与封存技术生命周期可持续评估研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 应对气候变化已迫在眉睫 |
1.1.2 负排放技术应对气候变化的战略地位 |
1.1.3 可持续发展与生命周期思维 |
1.1.4 大规模可持续部署BECCS项目需要解决的科学问题 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 BECCS项目环境影响评价的研究现状 |
1.2.2 BECCS项目经济评价的研究现状 |
1.2.3 BECCS项目社会影响评价的研究现状 |
1.2.4 BECCS项目可持续评价的研究现状 |
1.3 研究目的和意义 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 研究意义 |
1.4 研究内容、方法和技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究方法 |
1.4.3 技术路线图 |
2 生命周期可持续评估方法论 |
2.1 生命周期环境影响评价理论 |
2.1.1 目标与范围界定 |
2.1.2 生命周期清单分析 |
2.1.3 生命周期环境影响评价 |
2.1.4 生命周期解释 |
2.2 生命周期成本评价理论 |
2.2.1 生命周期成本分类 |
2.2.2 生命周期成本分析 |
2.2.3 生命周期成本评价 |
2.3 社会生命周期评价理论 |
2.3.1 社会生命周期评价指导文件 |
2.3.2 社会生命周期评价技术框架 |
2.3.3 社会生命周期评价的瓶颈 |
2.4 生命周期可持续评价理论 |
2.4.1 目标与范围界定 |
2.4.2 生命周期清单分析 |
2.4.3 生命周期可持续影响评价 |
2.4.4 生命周期解释 |
2.5 本章小结 |
3 BECCS项目生命周期环境影响评价 |
3.1 引言 |
3.2 研究方法及数据 |
3.2.1 目标与范围设定 |
3.2.2 生命周期清单分析 |
3.2.3 生命周期影响评估 |
3.3 结果分析 |
3.3.1 技术性能评估 |
3.3.2 环境影响评估 |
3.3.3 不确定性分析 |
3.4 本章小结 |
4 BECCS项目生命周期成本评价 |
4.1 引言 |
4.2 研究方法与数据 |
4.2.1 生命周期成本分析 |
4.2.2 到厂燃料成本 |
4.2.3 发电成本核算 |
4.2.4 多种激励优化模型 |
4.3 结果分析 |
4.3.1 “摇篮—电厂大门”的LCC分析 |
4.3.2 “电厂大门—坟墓”的LCC分析 |
4.3.3 CO_2 捕集和减排成本 |
4.3.4 敏感性分析 |
4.4 本章小结 |
5 BECCS项目社会生命周期评价 |
5.1 引言 |
5.2 研究方法与数据 |
5.2.1 目标与范围设定 |
5.2.2 社会生命周期清单构建与分析 |
5.2.3 社会效应评估 |
5.3 结果分析 |
5.3.1 工作时间清单分析 |
5.3.2 国家层面的社会效应分析 |
5.3.3 行业层面的社会效应分析 |
5.3.4 企业层面的社会效应分析 |
5.4 本章小结 |
6 BECCS项目生命周期可持续评价 |
6.1 引言 |
6.2 研究方法 |
6.2.1 生命周期可持续评价方法 |
6.2.2 生命周期可持续仪表盘 |
6.2.3 多准则决策方法 |
6.2.4 格群文化理论 |
6.3 研究数据 |
6.3.1 ELCA的指标及数据 |
6.3.2 LCC的指标及数据 |
6.3.3 SLCA的指标及数据 |
6.4 结果分析 |
6.4.1 基于LCSD的可持续评估结果分析 |
6.4.2 多种文化视角下的可持续评估结果分析 |
6.4.3 研究局限 |
6.5 本章小结 |
7 全文结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 研究局限与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(3)基于火焰光谱分析及图像处理的生物质燃烧监测研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景与研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 火焰燃烧检测技术 |
1.2.2 燃料识别技术 |
1.2.3 火焰稳定性分析 |
1.2.4 生物质燃烧状态监测 |
1.3 本文研究内容及方法 |
1.4 本文的章节结构 |
第2章 燃烧装置与实验方法 |
2.1 生物质燃料特性 |
2.1.1 生物质燃料分析 |
2.1.2 生物质燃烧方式 |
2.2 燃烧实验装置 |
2.3 燃烧实验方法 |
2.3.1 燃料准备 |
2.3.2 燃烧工况设计 |
2.3.3 燃烧数据采集 |
2.4 本章小结 |
第3章 基于光谱分析的生物质燃料识别与燃烧稳定性分析 |
3.1 生物质火焰的光谱特性分析 |
3.1.1 生物质火焰光谱的时域特性 |
3.1.2 生物质火焰光谱的频域特性 |
3.2 基于集成学习的生物质燃料识别 |
3.2.1 集成学习相关理论 |
3.2.2 SVM理论基础 |
3.2.3 决策树理论基础 |
3.2.4 基于集成学习的生物质燃料识别 |
3.3 基于光谱分析的生物质燃烧稳定性分析 |
3.3.1 单生物质燃烧稳定性分析 |
3.3.2 混合生物质燃烧稳定性分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 基于火焰图像的燃料识别与稳定性监测 |
4.1 生物质燃烧火焰图像特性分析 |
4.1.1 生物质燃烧火焰特征参数 |
4.1.2 生物质燃烧火焰图像特性分析 |
4.2 基于深度卷积网络与火焰图像的生物质燃料识别 |
4.2.1 深度学习理论基础 |
4.2.2 基于深度卷积网络的生物质燃料识别 |
4.3 基于火焰图像的生物质燃烧稳定性分析 |
4.3.1 火焰稳定性指数 |
4.3.2 单生物质燃烧火焰稳定性监测 |
4.3.3 混合生物质燃烧火焰稳定性监测 |
4.4 本章小结 |
第5章 基于光谱分析与图像处理的生物质燃烧监测效果评价与策略优化 |
5.1 基于光谱分析与图像处理的生物质燃烧监测效果评价 |
5.1.1 基于光谱分析与图像处理的燃料识别效果评价 |
5.1.2 基于光谱分析与图像处理的稳定性监测评价 |
5.2 基于燃料识别与稳定性分析的生物质燃烧监测优化 |
5.3 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文 |
攻读博士期间参加的科研工作 |
致谢 |
作者简介 |
(4)可再生能源的山西农村供暖系统的优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景 |
1.1.1 能源现状分析 |
1.1.2 供暖系统现状及政策分析 |
1.1.3 农村供暖系统存在的问题 |
1.2 国内外相关研究现状 |
1.2.1 建筑节能及室内热环境研究现状 |
1.2.2 农村建筑围护结构及能耗分析研究现状 |
1.2.3 农村供暖系统评价体系的研究现状 |
1.2.4 太阳能供暖技术研究现状 |
1.2.5 生物质能源研究现状 |
1.3 研究大纲 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法和技术路线图 |
1.3.3 研究意义 |
第二章 山西农村住宅建筑调查分析 |
2.1 抽样方案设计 |
2.1.1 抽样方式 |
2.1.2 样本量计算 |
2.2 问卷设计 |
2.3 数据的预处理 |
2.3.1 缺失值和异常数据的处理 |
2.3.2 数据的转换处理 |
2.3.3 评价指标的确定 |
2.4 频数分析 |
2.4.1 山西农村建筑基本信息 |
2.4.2 山西省农村建筑冬季供暖热源 |
2.5 基于SPSS软件的聚类分析 |
2.5.1 聚类分析的数学原理 |
2.5.2 分析结果 |
2.6 基于SPSS软件的回归分析 |
2.6.1 多元回归分析数学原理 |
2.6.2 分析结果 |
2.6.3 对回归方程的检验 |
2.7 山西农村供暖模式案例分析 |
2.7.1 运城市临猗县土地暖 |
2.7.2 临汾市吉县主被动太阳能 |
2.7.3 晋中市榆次生物质炉 |
2.7.4 运城市临猗县吊炕 |
2.7.5 临汾市古县秸秆气化 |
2.7.6 运城市闻喜县上镇村沼气 |
2.8 本章小结 |
第三章 农村供暖系统方案优选评价体系的构建 |
3.1 AHP/FCE方法 |
3.2 农村供暖系统评价指标的确定 |
3.3 问卷调查结果和分析 |
3.3.1 专家调查法 |
3.3.2 专家调查结果 |
3.4 层次分析法建立评价指标的权重集 |
3.4.1 构建层次分析模型 |
3.4.2 构造判断矩阵 |
3.4.3 判断矩阵的一致性检验 |
3.4.4 指标权重的确定 |
3.5 农村供暖系统方案优选的模糊综合评价 |
3.5.1 建立因素集到决断集模糊关系 |
3.5.2 模糊合成 |
3.5.3 指标层的模糊评判 |
3.5.4 综合评价的模糊评判 |
3.6 本章小结 |
第四章 太阳能/生物质炉供暖系统生命周期经济评价 |
4.1 评价目的 |
4.2 评价方法概述 |
4.3 太阳能/生物质炉供暖系统 |
4.3.1 供暖系统方案 |
4.3.2 供暖系统设计参数计算 |
4.3.3 生命周期经济评价目标及范围 |
4.4 清单分析 |
4.4.1 投入类数据清单及明细 |
4.4.2 产出类数据清单及明细 |
4.5 生命周期经济效益评价 |
4.5.1 系统生命周期现金流量表 |
4.5.2 生命周期成本(LCC)回收期(农户投资回收期) |
4.5.3 农户财务净现值(FNPV) |
4.5.4 国民经济效益评价 |
4.6 本章小结 |
第五章 以污染物排放量为指标的环境效益评价 |
5.1 燃煤锅炉污染物排放量计算 |
5.2 电锅炉污染物排放量计算 |
5.3 燃气锅炉污染物排放量计算 |
5.4 空气源热泵污染物排放量计算 |
5.5 太阳能/生物质炉污染物排放量计算 |
5.6 污染物实测值分析 |
5.6.1 燃煤锅炉污染物实测值分析 |
5.6.2 生物质锅炉污染物实测值分析 |
5.7 本章小结 |
第六章 农村供暖示范基地节能改造及供暖系统分析 |
6.1 典型农宅节能改造方案 |
6.2 节能改造与Energy Plus中 K值的设计 |
6.2.1 改造前后围护结构热工性能变化 |
6.2.2 节能改造前后室内温度变化 |
6.2.3 Energy Plus中 K值的设计 |
6.3 农村供暖系统优化设计 |
6.3.1 热源系统的选择 |
6.3.2 室内供暖末端系统 |
6.3.3 农村供暖系统优化方案 |
6.3.4 运行策略的设计 |
6.3.5 运行策略的先进性 |
6.3.6 控制系统硬件设计 |
6.4 太阳能/生物质炉供暖系统实验 |
6.4.1 可再生能源综合利用基地的建立 |
6.4.2 测试仪器及实验数据 |
6.5 太阳能/生物质炉供暖系统实验的结果分析 |
6.5.1 太阳能集热板的集热效率 |
6.5.2 蓄热水箱的换热系数 |
6.6 供暖季的系统能耗分析 |
6.6.1 供暖系统的能耗和运行时间 |
6.6.2 一次能源利用率和火用效率 |
6.7 太阳能/生物质炉供暖系统社会效益分析 |
6.8 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 主要结论与创新点 |
7.1.1 主要结论 |
7.1.2 主要创新点 |
7.2 展望 |
参考文献 |
附录一 :农村建筑围护结构和供暖系统问卷调查 |
附录二 :农村供暖系统指标权重排序问卷调查(层次分析法) |
附录三 :农村供暖系统方案选择评价问卷调查(模糊综合评价) |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
(5)基于灰分的广西蔗渣燃烧结渣特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 生物质能发电的主要形式 |
1.3 生物质燃烧过程的结渣问题 |
1.4 生物质结渣研究概况 |
1.4.1 降低生物质结渣倾向的措施 |
1.4.2 生物质结渣倾向评判 |
1.5 本课题的研究目的与主要研究内容 |
1.5.1 研究目的 |
1.5.2 本课题主要研究内容 |
第二章 实验材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 材料的工业分析与元素分析 |
2.3 生物质燃料的制灰标准 |
2.4 生物质燃料的灰成分测定 |
2.5 灰熔点的测定 |
2.6 灰分的SEM分析 |
2.7 样品的水洗与酸洗预处理对比 |
2.8 生物质燃料单一结渣判别指标 |
2.9 本章小结 |
第三章 广西蔗渣的灰分结渣特性 |
3.1 广西蔗渣的工业分析与元素分析 |
3.2 蔗渣的XRF元素分析 |
3.3 广西蔗渣灰分与广东蔗渣灰分的比较 |
3.3.1 灰分XRF元素比较 |
3.3.2 灰熔点的比较 |
3.4 广西蔗渣灰分SEM分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 水洗/酸洗预处理后的结渣特性分析 |
4.1 工业分析与元素分析 |
4.2 XRF分析 |
4.3 WW与AW对灰熔点的影响 |
4.4 WW/AW预处理后生物质灰SEM分析 |
4.5 单一结渣判别指标的计算 |
4.6 本章小结 |
第五章 蔗渣燃烧结渣特性灰色定权聚类模型的建立及评估 |
5.1 灰色系统理论简介 |
5.2 灰色关联度分析与灰色聚合模型 |
5.2.1 灰色关联度分析 |
5.2.2 灰色聚合 |
5.3 灰色模型结果导出 |
5.4 影响分析与成本评估 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 未来工作展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文和研究成果 |
致谢 |
(6)水淋洗和添加剂预处理对小麦秸秆灰熔温度影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 全球能源现状 |
1.1.2 生物质能源利用现状 |
1.1.3 生物质能源应用技术 |
1.1.4 生物质固体燃料带来的问题 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 生物质灰熔温度及影响因素 |
1.2.2 提升生物质灰熔温度方法 |
1.2.3 生物质灰熔温度预测 |
1.3 研究目的及主要内容 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 主要内容 |
1.4 研究方法 |
1.5 技术路线与创新点 |
1.5.1 技术路线 |
1.5.2 创新点 |
第2章 小麦秸秆燃料性质与灰熔温度影响研究 |
2.1 样品采集与制备 |
2.2 实验方法与设备 |
2.2.1 工业成分测定 |
2.2.2 元素成分测定 |
2.2.3 热值测定 |
2.2.4 灰熔温度测定 |
2.3 小麦秸秆燃料性质分析 |
2.3.1 小麦秸秆燃料性质测定结果 |
2.3.2 小麦秸秆燃料性质间相关性 |
2.4 小麦秸秆灰分对灰熔温度影响分析 |
2.4.1 灰分形成过程 |
2.4.2 小麦秸秆灰分组成 |
2.4.3 灰熔温度影响分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 水淋洗预处理对小麦秸秆灰熔温度影响研究 |
3.1 水淋洗条件选取及过程 |
3.1.1 水淋洗液固比 |
3.1.2 水淋洗时长 |
3.1.3 水淋洗过程 |
3.2 水淋洗预处理结果分析 |
3.2.1 小麦秸秆燃料性质分析 |
3.2.2 小麦秸秆灰分组成分析 |
3.2.3 小麦秸秆灰熔温度分析 |
3.2.4 小麦秸秆灰分结渣程度分析 |
3.3 水淋洗预处理对灰熔温度影响机理 |
3.3.1 灰熔温度影响机理的研究方法 |
3.3.2 结果与分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 添加剂预处理对小麦秸秆灰熔温度影响研究 |
4.1 添加剂预处理 |
4.1.1 添加剂类别 |
4.1.2 添加剂选取 |
4.1.3 添加剂掺入 |
4.2 添加剂预处理结果分析 |
4.2.1 小麦秸秆灰分组成分析 |
4.2.2 小麦秸秆灰熔温度分析 |
4.2.3 小麦秸秆结渣程度分析 |
4.3 添加剂预处理对灰熔温度影响机理 |
4.3.1 高岭土添加剂影响机理 |
4.3.2 白云石添加剂影响机理 |
4.3.3 熟石灰添加剂影响机理 |
4.4 本章小结 |
第5章 协同预处理对小麦秸秆灰熔温度影响研究 |
5.1 协同预处理处理方法 |
5.2 小麦秸秆灰分组成分析 |
5.3 小麦秸秆灰熔温度分析 |
5.4 小麦秸秆灰分结渣程度分析 |
5.4.1 水淋洗-高岭土添加剂 |
5.4.2 水淋洗-白云石添加剂 |
5.4.3 水淋洗-熟石灰添加剂 |
5.5 水淋洗-添加剂协同预处理对灰熔温度影响机理 |
5.5.1 水淋洗-高岭土协同预处理影响机理 |
5.5.2 水淋洗-白云石协同预处理影响机理 |
5.5.3 水淋洗-熟石灰协同预处理影响机理 |
5.6 本章小结 |
第6章 生物质固体燃料预处理后灰熔温度预测 |
6.1 偏最小二乘(PLS)回归预测模型 |
6.1.1 PLS回归算法 |
6.1.2 PLS回归算法步骤 |
6.1.3 PLS回归预测模型建立 |
6.2 灰熔温度预测模型指标优化 |
6.2.1 单项因子指数 |
6.2.2 复合因子指数 |
6.2.3 预测指标相关性分析 |
6.2.4 指标优化后PLS回归预测模型误差检验 |
6.3 布谷鸟搜索-BP(CS-BP)神经网络预测模型 |
6.3.1 CS-BP神经网络模型 |
6.3.2 CS-BP神经网络预测模型建立与预测 |
6.4 本章小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 |
攻读博士学位期间发表的学术论文及科研成果 |
(7)民用采暖炉具的污染排放测试及减排效果评估(论文提纲范文)
学位论文数据集 |
摘要 |
ABSTRACT |
符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 农村采暖污染 |
1.1.1 劣质燃煤污染 |
1.1.2 劣质生物质污染 |
1.1.3 民用劣质炉具污染 |
1.1.4 其他因素 |
1.2 居民采暖污染排放评估方法 |
1.2.1 现场测试法 |
1.2.2 实验室测试法 |
1.2.3 全生命周期评价法 |
1.2.4 大气污染排放清单 |
1.3 农村冬季清洁采暖方法 |
1.3.1 散煤治理 |
1.3.2 “电采暖”&“天然气采暖” |
1.3.3 清洁燃料配套环保炉具推广 |
1.3.4 建筑节能 |
1.4 污染排放评价指标 |
1.4.1 阶段浓度 |
1.4.2 排放因子 |
1.5 研究目的与研究内容 |
1.5.1 研究目的和意义 |
1.5.2 研究内容 |
第二章 实验室稀释测试系统的搭建及应用 |
2.1 稀释测试系统开发背景 |
2.2 稀释测试系统开发的目的与意义 |
2.2.1 稀释系统相对传统采样的优势 |
2.2.2 稀释系统采样的意义 |
2.2.3 稀释系统的准确性 |
2.3 稀释系统的搭建及综述 |
2.3.1 稀释测试系统整体描述 |
2.3.2 气体污染物采样部分 |
2.3.3 旋风分离机选型 |
2.3.4 PM_(2.5)在线分析&离线收集 |
2.3.5 室内污染测试空间设计 |
2.3.6 循环水系统的搭建 |
2.4 稀释系统性能评估 |
2.4.1 烟气混合程度计算 |
2.4.2 烟气均匀分布验证 |
2.5 稀释系统测试项目 |
2.5.1 气态污染物排放速率-全程测量 |
2.5.2 气态污染物排放速率-实时测量 |
2.5.3 PM_(2.5)质量收集的计算 |
2.5.4 有用能量的计算 |
2.5.5 炊事火力强度的计算 |
2.5.6 炊事热效率(不保证剩余炭)的计算 |
2.5.7 保证剩余炭的情况下炊事热效率的计算 |
2.5.8 排放因子的计算 |
2.5.9 颗粒物排放速率的计算 |
2.6 稀释系统测试应用 |
2.6.1 测试对象 |
2.6.2 燃料性质分析 |
2.6.3 实验方法 |
2.6.4 实验结果 |
2.7 本章小结 |
第三章 民用炉具实地测试方法 |
3.1 KPT调研的方法及意义 |
3.2 分阶段采样的意义及方法 |
3.3 碳平衡法 |
3.4 全年排放总量计算 |
3.5 测试仪器选择 |
3.6 本章小结 |
第四章 民用型煤的实地测试及环保效果评估 |
4.1 测试地区总体情况 |
4.1.1 测试地点 |
4.1.2 测试炉具选择 |
4.1.3 测试燃料选择 |
4.2 测试结果 |
4.2.1 燃煤的使用情况 |
4.2.2 烟气排放浓度 |
4.2.3 排放因子 |
4.2.4 全年总体排放量 |
4.3 本章小结 |
第五章 生物质成型燃料的实地测试和推广效果评估 |
5.1 生物质采暖背景政策 |
5.2 生物质采暖的环境效益 |
5.2.1 循环利用方法 |
5.2.2 污染减排模式 |
5.2.3 清洁采暖区分布 |
5.3 生物质采暖补贴机制 |
5.4 生物质采暖污染排放测试 |
5.4.1 测试地点基本情况 |
5.4.2 测试及调研方法 |
5.4.3 测试炉具选择 |
5.4.4 测试燃料情况 |
5.4.5 炉具排放特征 |
5.4.6 污染物排放浓度 |
5.4.7 污染物排放因子 |
5.4.8 全年排放总量核算 |
5.5 居民对生物质采暖的接受程度 |
5.5.1 居民使用情况 |
5.5.2 家庭收入影响 |
5.5.3 文化程度影响 |
5.5.4 家庭结构影响 |
5.5.5 居民预期釆暖成本 |
5.6 本章小结 |
第六章 蜂窝煤采暖的实地测试及减排因素分析 |
6.1 测试地区概况 |
6.2 调研及测试内容 |
6.2.1 炉具情况 |
6.2.2 燃料状况 |
6.2.3 测试及调研方法 |
6.3 污染排放结果 |
6.3.1 排放浓度 |
6.3.2 排放因子 |
6.3.3 排放总量 |
6.4 本章小结 |
第七章 影响污染排放的因素分析 |
7.1 炉具性能因素 |
7.2 燃烧状态因素 |
7.3 燃料性质因素 |
7.4 燃料消耗因素 |
7.5 本章小结 |
第八章 结论与建议 |
8.1 结论 |
8.2 建议 |
参考文献 |
致谢 |
研究成果及发表的学术论文 |
作者和导师简介 |
附件 |
(8)生物质成型燃料固定床燃烧粉尘颗粒物生成机理与减排方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景与意义 |
1.1.1 选题背景 |
1.1.2 选题意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 生物质燃烧特性研究 |
1.2.2 生物质燃烧过程无机组分迁徙转化研究 |
1.2.3 生物质燃烧过程粉尘颗粒物生成特性研究 |
1.2.4 生物质燃烧过程粉尘颗粒物减排技术研究 |
1.3 研究内容和技术路线 |
第二章 生物质燃料燃烧特性及热动力学研究 |
2.1 引言 |
2.2 热重实验及动力学分析 |
2.2.1 样品制备 |
2.2.2 燃烧特性评价 |
2.2.3 动力学分析方法 |
2.3 生物质燃料的燃烧性能评价 |
2.3.1 生物质粉末样的失重曲线与燃烧特性分析 |
2.3.2 生物质成型燃料的失重曲线与燃烧特性分析 |
2.4 生物质燃料燃烧性能的动力学分析 |
2.4.1 成型对燃烧反应机理模型的影响 |
2.4.2 成型对活化能与指前因子的影响 |
2.4.3 成型对燃烧反应速率的影响规律 |
2.5 本章小结 |
第三章 生物质燃料燃烧过程中无机组分迁徙转化研究 |
3.1 引言 |
3.2 生物质燃料中矿物成分赋存形态和受热转化测试 |
3.2.1 生物质灰成分测试 |
3.2.2 生物质燃料中无机元素赋存形态测试 |
3.2.3 燃烧过程成灰物质转化过程测试与热力学计算 |
3.3 生物质样品中无机组分初始赋存形态分析 |
3.4 生物质燃烧过程中无机组分的析出特性 |
3.4.1 燃烧过程中K的析出特性 |
3.4.2 燃烧过程中Cl的析出特性 |
3.4.3 燃烧过程中S的析出特性 |
3.5 生物质燃烧过程无机组分的转化规律研究 |
3.5.1 生物质燃烧过程无机组分的演变转化模拟分析 |
3.5.2 燃烧过程无机组分的演变转化对细颗粒物生成的影响分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 生物质成型燃料固定床燃烧过程中粉尘颗粒物生成机理研究 |
4.1 引言 |
4.2 生物质成型燃料固定床燃烧粉尘颗粒物生成特性测试 |
4.2.1 实验原料 |
4.2.2 实验装置 |
4.2.3 样品分析测试 |
4.3 燃烧温度对粉尘颗粒物生成特性的影响规律 |
4.4 生物质粉末样燃烧粉尘颗粒物生成特性研究 |
4.4.1 不同生物质燃料燃烧粉尘颗粒物粒径分布特性 |
4.4.2 生物质燃烧过程粉尘颗粒物化学组成分析 |
4.4.3 典型颗粒物SEM/EDX分析 |
4.5 生物质成型对燃烧过程粉尘颗粒物生成的影响 |
4.5.1 成型燃料燃烧粉尘颗粒物生成特性 |
4.5.2 成型燃料燃烧粉尘颗粒物化学组成 |
4.5.3 挥发性元素对成型燃料燃烧亚微米颗粒物生成的影响机理 |
4.6 生物质燃烧过程粉尘颗粒物形成路径分析 |
4.7 本章小结 |
第五章 生物质成型燃料燃烧过程粉尘颗粒物抑制及燃料质量监控方法研究 |
5.1 引言 |
5.2 无机添加剂对成型燃料燃烧粉尘颗粒物生成的影响 |
5.2.1 样品制备 |
5.2.2 样品分析测试 |
5.2.3 无机添加剂对粉尘颗粒物生成特性的影响 |
5.2.4 无机添加剂对粉尘颗粒物化学组成的影响 |
5.2.5 燃烧底灰化学组成变化规律 |
5.3 基于激光诱导击穿光谱的生物质掺混燃料在线辨识技术 |
5.3.1 激光诱导击穿光谱检测平台搭建 |
5.3.2 混合分类模型 |
5.3.3 实验验证 |
5.4 生物质混合燃烧粉尘颗粒物的生成规律 |
5.4.1 实验样品 |
5.4.2 桉木与稻壳混燃对粉尘颗粒物生成特性影响 |
5.4.3 桉木与稻壳混燃时交互作用对粉尘颗粒物生成影响 |
5.4.4 稻秆与稻壳混燃对粉尘颗粒物生成特性影响 |
5.4.5 稻秆与稻壳混燃时交互作用对粉尘颗粒物生成影响 |
5.5 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(9)生物质与燃煤炉具排放特性研究及其设计开发(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 固体燃料污染情况 |
1.1.1 固体燃料燃烧危害 |
1.1.2 固体燃料使用情况 |
1.2 家用炉灶概况 |
1.2.1 家用炉具分类 |
1.2.2 我国炉灶的发展历程 |
1.3 清洁炉灶和燃料推广情况 |
1.3.1 炉具改进测试 |
1.3.2 清洁燃料的使用 |
1.3.3 项目推广方式 |
1.4 研究目的和内容 |
1.4.1 研究目的 |
1.4.2 研究内容 |
第二章 测试系统与分析方法 |
2.1 生物质燃料燃烧特性 |
2.1.1 生物质燃烧特性 |
2.1.2 燃烧转化路径 |
2.1.3 生物质成型燃料燃烧特性 |
2.2 炉具燃烧过程中污染物生成机理 |
2.2.1 炉具燃烧过程中SO_2生成机理 |
2.2.2 炉具燃烧过程中PM_(2.5)生成机理 |
2.2.3 炉具燃烧过程中NO_X生成机理 |
2.3 测试系统 |
2.3.1 测试仪器介绍 |
2.3.2 样品采集 |
2.3.3 室内空气测试方法 |
2.3.4 烟气测试方法 |
2.4 数据处理和质量控制 |
2.4.1 实地测试调研方法 |
2.4.2 实验室测试方法 |
2.4.3 炉具性能测试方法 |
2.4.4 有效室内空气交换速率计算方法 |
2.4.5 排放因子计算方法 |
2.5 实验分析 |
2.5.1 煤样品的工业分析 |
2.5.2 煤的元素分析 |
2.5.3 煤的热值分析 |
2.6 测试质量控制 |
第三章 炉具及固体燃料实地测试排放特性研究 |
3.1 兰炭推广炉具实地排放特性研究 |
3.1.1 测试地点 |
3.1.2 测试炉具及燃料 |
3.1.3 炉具燃烧性能和排放特性 |
3.1.4 炉具燃烧室内污染物排放特性分析 |
3.1.5 兰炭推广炉具项目存在问题 |
3.1.6 兰炭推广炉具实地测试小结 |
3.2 生物质颗粒炉具实地排放特性研究 |
3.2.1 测试地点 |
3.2.2 测试炉具及燃料 |
3.2.3 炉具热性能和排放特性 |
3.2.4 室内污染物排放特征 |
3.2.5 生物质推广炉具项目存在问题 |
3.2.6 生物质颗粒炉具实地测试小结 |
3.3 本章小结 |
第四章 民用燃煤采暖炉具实验室测试及其设计开发 |
4.1 炉具工作原理 |
4.2 实验炉具及燃料 |
4.3 实验室测试烟气排放浓度分析 |
4.3.1 炉具全过程测试性能达标情况 |
4.3.2 燃烧室结构对污染物排放的影响 |
4.3.3 氧气含量对于污染物排放的影响 |
4.3.4 烟尘旋转运动对于颗粒物排放的影响 |
4.4 炉具结构和燃料对于排放因子的影响 |
4.5 炉具结构对于室内CO泄露的影响 |
4.6 高效低排采暖炉具的创新设计 |
4.6.1 兰炭炉具推广项目存在问题及改进原理 |
4.6.2 高效低排采暖炉具创新点 |
4.6.3 高效低排采暖炉具结构设计 |
4.7 本章小结 |
第五章 生物质炊事炉具参数设计与优化开发 |
5.1 生物质炉具推广项目存在问题及改进原理 |
5.2 炉具工程理论设计 |
5.2.1 炉具设计步骤 |
5.2.2 燃料热量参数计算 |
5.2.3 燃烧平衡参数计算 |
5.2.4 热损失相应参数估算 |
5.2.5 燃烧室相关参数设计 |
5.2.6 烟囱参数计算 |
5.2.7 进风通道的参数设计 |
5.2.8 炉具其他组件的参数设计 |
5.3 炉具设计开发及改进实验 |
5.3.1 炉具性能和污染排放水平基线测试 |
5.3.2 炉具存在问题及改进思路 |
5.3.3 炉具设计改进及实验室测试验证 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与建议 |
6.1 结论 |
6.2 发展建议 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
研究成果及发表的学术论文 |
作者和导师简介 |
附件 |
(10)化学气相沉积法制备维度碳材料及其电化学应用(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 维度导电碳材料简介及研究进展 |
1.2.1 零维导电碳材料 |
1.2.2 一维导电碳材料 |
1.2.3 二维导电碳材料 |
1.2.4 三维导电碳材料 |
1.3 碳材料制备方法 |
1.3.1 氧化石墨-还原法 |
1.3.2 化学气相沉积法 |
1.3.3 自组装 |
1.4 研究内容 |
第2章 气相生长碳纤维的制备及其性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 材料制备 |
2.2.2 材料测试与表征 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 材料基本物性表征 |
2.3.2 碳纤维电极电化学测试 |
2.4 本章小结 |
第3章 三维导电碳材料的制备及表征 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 材料制备 |
3.2.2 材料测试与表征 |
3.2.3 三维电极封装及三维电极测试池设计 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 材料结构形貌表征 |
3.3.2 材料表面化学表征 |
3.3.3 石墨层生长机理 |
3.3.4 材料力学性能表征 |
3.3.5 材料电化学性能表征 |
3.4 本章小结 |
第4章 三维导电碳材料在电化学中的应用 |
4.1 三维导电碳材料在电吸附除盐中的应用 |
4.1.1 实验部分 |
4.1.2 结果与讨论 |
4.2 三维导电碳材料在燃料电池中的应用 |
4.2.1 实验部分 |
4.2.2 结果与讨论 |
4.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
致谢 |
四、生物质燃料的加工及其应用(论文参考文献)
- [1]生物质成型燃料特性对民用炉具污染排放的影响研究[D]. 卫玮. 北京化工大学, 2020(02)
- [2]生物发电耦合碳捕集与封存技术生命周期可持续评估研究[D]. 杨波. 中国矿业大学(北京), 2020(01)
- [3]基于火焰光谱分析及图像处理的生物质燃烧监测研究[D]. 葛红. 华北电力大学(北京), 2020(06)
- [4]可再生能源的山西农村供暖系统的优化研究[D]. 张兴惠. 太原理工大学, 2019(03)
- [5]基于灰分的广西蔗渣燃烧结渣特性研究[D]. 覃嵩蘅. 广西大学, 2019(01)
- [6]水淋洗和添加剂预处理对小麦秸秆灰熔温度影响研究[D]. 吴士博. 西南交通大学, 2019(06)
- [7]民用采暖炉具的污染排放测试及减排效果评估[D]. 张道明. 北京化工大学, 2019(06)
- [8]生物质成型燃料固定床燃烧粉尘颗粒物生成机理与减排方法研究[D]. 彭浩斌. 华南理工大学, 2019(01)
- [9]生物质与燃煤炉具排放特性研究及其设计开发[D]. 白云. 北京化工大学, 2018(06)
- [10]化学气相沉积法制备维度碳材料及其电化学应用[D]. 薛亦飞. 北京理工大学, 2017(07)