燃煤--生物质锅炉灰结渣特性及烟气高温腐蚀行为研究的开题报告.docx

燃煤--生物质锅炉灰结渣特性及烟气高温腐蚀行为研究的开题报告
【开题报告】
研究题目：燃煤--生物质锅炉灰结渣特性及烟气高温腐蚀行为研究
一、研究背景及意义
燃煤-生物质混合燃烧技术被广泛应用于现代化热电厂中，其成本低、燃烧效率高等特点得到了很多资方的青睐。不过，锅炉灰结渣特性及烟气高温腐蚀行为是影响燃煤-生物质混燃的关键因素之一。因此开展燃煤-生物质混燃锅炉灰结渣及高温腐蚀行为的研究意义重大，不仅有助于深入掌握燃煤-生物质混燃锅炉的燃烧机理，提高燃煤-生物质混燃锅炉的运行效率，还有助于减轻燃烧过程中对环境的污染。
二、研究内容
本文拟分别从以下两个方面对燃煤-生物质混燃锅炉进行研究：
1、燃煤-生物质混燃锅炉灰结渣特性
通过在实验室内模拟燃煤-生物质混燃工况，对混燃锅炉灰渣的物理性质、化学成分、微观结构等方面进行系统分析，探讨在热功率相同的情况下，不同燃煤-生物质混合比例下灰结渣特性的变化规律，为燃煤-生物质混燃锅炉的优化及其灰渣处理提供科学依据。
2、燃煤-生物质混燃锅炉烟气高温腐蚀行为
通过实验室内模拟燃煤-生物质混燃锅炉的烟气中添加小量氯元素，并采用不同的试验方案，系统研究烟气中氯元素的浓度、温度、时间等因素对混燃锅炉材料腐蚀速率的影响，明确氯元素、温度等因素与混燃锅炉的腐蚀行为的关系，为燃煤-生物质混燃锅炉抗腐蚀工作的相关研究提供理论指导和实验依据。
三、研究方法
研究方法主要包括实验分析、理论模拟两种。
实验分析主要是通过实验室内的燃气炉或热平衡式炉模拟燃煤-生物质混燃锅炉的热工状态，生成混燃锅炉的灰渣，同时观察观测不同的混燃比例、温度对灰渣结渣特性的影响，探究灰渣的物理、化学、微观结构等特性。
理论模拟则是针对燃烧过程中产生的大量数据，运用其相关的理论模型进行相关的推导和理论分析，探究其中的规律性与相互关系，对实验得出的数据进行分析和验证。
四、研究预期成果
通过对燃煤-生物质混燃锅炉灰结渣特性及烟气高温腐蚀行为的深入研究，将得出以下结论：
1、在相同的热功率条件下，随着生物质含量的增加，灰渣温度、结渣性、化学成分等方面的变化规律。
2、在混燃锅炉烟气中添加一定量的氯元素，其对不同材料的腐蚀速率、腐蚀机理等方面的影响及变化规律。
3、掌握不同灰渣结构、成分、形态的特征及其对混燃锅炉的影响机理，为混燃锅炉的灰渣处理提供科学依据，增强锅炉稳定性和安全度，提高混燃锅炉的经济效益。
四、文献综述
研究燃煤-生物质混燃锅炉灰结渣特性及烟气高温腐蚀行为的文献主要集中在国外。YaoJ等人[1]通过实验，研究了不同燃煤-生物质混合比例下形成的灰渣结构、成分和热稳定性的变化规律。ZhouJ[2]等人研究了不同生物质配比条件下锅炉的灰渣物理性质、化学组成和微观形貌等特点。韩玉婷等人[3]通过模拟烟气中氯的不同浓度、温度对混燃锅炉的材料腐蚀的影响作出了相关研究。
国内则相对较少，郭威等人[4]针对不同燃煤-生物质混合比下锅炉灰渣结构、成分等特性进行了实验和研究。韩赛赛等人[5]探究了燃煤-生物质混燃锅炉灰渣特性对其安全运行及环保性影响的相关问题。
五、研究计划及进度安排
本研究将预计耗时十二个月来完成，主要分为以下五步:
第一步：文献调研
第二步：实验准备及设计
第三步：实验数据处理及分析
第四步：模型建立与计算
第五步：撰写论文及毕业答辩
具体进度安排如下表所示。
|进度计划|时间节点|备注|
|------------|--------------|--------|
|文献调研|第1-2个月||
|实验准备|第3-4个月||
|实验数据处理|第5-6个月||
|模型建立与计算|第7-9个月||
|论文撰写及毕业答辩|第10-12个月||
六、参考文献
[1]YaoJ,LiL,MasnadiMS,etal.Ashpropertiesofcoal-biomassblendsonacirculatingfluidizedbedcombustor[J].Energy,2017,133:450-460.
[2]ZhouJ,LiB,XuY,etal.Countercurrentashdepositionbehaviorinacirculatingfluidizedbedboilerco-firingcoalandbiomass[J].Energy,2016,107:295-307.
[3]HanYT,LuoH,LiCL,etal.Studyoncorrosionmechanismofwaterwalltubeofacoal-firedpowerplantburningbiomassbyaddingdifferentamountofchlorideinfluegassystems[J].InternationalJournalofElectr