生物质混燃发电混燃比监测及细颗粒物脱除技术研究

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1、生物质混燃发电混燃比监测及细颗粒物脱除技术研究(申请清华大学工程硕士专业学位论文)培养单位：热能工程系工程领域：动力工程申请人：梅恺元指导教师：陈群副研究员联合指导教师：张晓辉高工二○一五年五月StudyonBiomassBlendRatioMeasurementandParticulateMatterAbatementinCo-firingPlantsThesisSubmittedtoTsinghuaUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementf

2、ortheprofessionaldegreeofMasterofEngineeringbyMeiKaiyuan(MechanicalEngineering)ThesisSupervisor:ProfessorChenQunAssociateSupervisor:ProfessorZhangXiaohuiMay,2015摘要摘要生物质能是一种清洁可再生能源，近年来生物质发电逐渐兴起，成为了控制温室气体排放的重要途径之一。生物质发电主要分为直燃和混燃两种方式。生物质直燃方式由于生物质热值较低，含水

3、量高，并且具有季节性，在经济性以及适应性方面不如混合燃烧方式，但混燃存在一些技术瓶颈亟待解决。混燃电厂中生物质含量难以监测，造成国家难以制定合理补贴标准，并且生物质在燃烧过程中产生微细颗粒物排放，用传统除尘方法难以有效解决。14本文通过实验室小型试验台和在电厂中实际测试，研究了C监测技术监测14生物质含量的准确性和可行性，并搭建C检测技术的数据处理平台，使之能够14计算。在搭建的数据处理平台上对C检测方法进行误差分析，确定其结果的敏感变量，理论验证了该方法的误差能控制在10%以内。利用Fluen

4、t软件对湿式电除尘器内流场、静电场和捕集过程进行数值模拟，探究湿式电除尘器对粒径分布在0.01μm至20μm之间的颗粒物的脱除效果。数值模拟结果显示，湿式电除尘技术对脱硫装置出口残余的细微粉尘颗粒有非常好的脱除效果，除尘效率达到80%左右，与实际工程项目的测量值相吻合。数值模拟研究表明在生物质混燃电厂锅炉尾部烟道加装湿式电除尘设备能够很好地脱除烟气中的微细颗粒物。14关键词：生物质；C监测；误差分析；湿式电除尘；数值模拟；颗粒物IAbstractAbstractBiomassisakindofc

5、leanandrenewableenergy.Biomasspowergeneration,whichcanbedividedtodedicatedfiringandco-firing,graduallybecomesanappropriatewaytosolveenvironmentalproblems.Co-firingismoreeconomicalandsuitablethandedicatedonebecausebiomasshaslowercalorificvalueandhighe

6、rwatercontent.However,therearesometechnicalissuesrestrictingthepopularizingofbiomassco-firing.Itisdifficulttomeasurebiomassblendratioinaco-firingboilerandthegovernmentcannotsetareasonablestandardtosubsidisethepowerplant.Furthermore,co-combustionofbio

7、massandcoalcouldgeneratealargenumberoffineparticulatemattersthatcanhardlyberemovedfromfluegasbyconventionalmethods.Experimentaltestsatthelaboratoryandonsiteamunicipalsolidwaste14incineratorwerecarriedouttoinvestigatethetheaccuracyandfeasibilityofCmon

8、itoringtechnologyformeasuringthebiomassblendratioinco-firingplants.Aprogramwassetupinordertocalculatetheblendratio,aswellasthemassandenergybalanceofaco-firingplant.Basedonthisprogram,thekeyinfluencefactorsthataffecttheaccuracyof14Cmonitoringtechnolog