高效超低排放蓄热式气化燃烧系统的结构优化设计与性能分析

发布时间：2022-08-08 13:31

　　近年来,我国北方冬季持续遭受雾霾的侵袭,其中一个重要的原因在于我国北方冬季大规模的集中供暖。煤炭的直接燃烧不可避免地造成了大量SOx、NOx以及烟尘的排放,而清洁和可再生能源对煤炭的替代使用是解决上述问题的必由之路。将气化技术与高温空气燃烧技术（HTAC）相结合,是实现可再生能源推广及煤炭清洁利用的一种有效方式。为此,设计了一台以煤炭/生物质为燃料的蓄热式气化燃烧系统。该燃烧系统主要包括上吸式气化炉和蓄热式燃烧系统本体两部分。本研究中完成了整个燃烧系统的结构优化设计与性能分析,并利用绘图软件ProE进行了 3D建模。气化炉部分优化设计了一、二次气化剂配合进气的系统,同时将炉排设计为可旋转的双层炉排,保证了气化过程的均匀性和提高了气化效率及燃气质量,并且能有效缓解炉膛底部生物质灰分结焦问题。该气化炉在青岛某有色金属冶炼企业成功进行了独立应用。实践证明,该气化炉取代燃烧机后彻底解决了生物质中的挥发的碱金属对加热坩埚的腐蚀问题。进一步的,利用X射线衍射分析（X-ray diffraction,XRD）和扫描电子显微镜-X射线能量色散光谱仪（scanning electron microsco... 

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文主要工作
2 上吸式气化炉的结构优化设计
    2.1 上吸式气化炉的原理与特点
    2.2 气化炉性能参数
    2.3 气化炉结构参数
    2.4 气化炉总体优化设计
    2.5 本章小结
3 上吸式气化炉的中间实验研究
    3.1 系统工艺流程及工作参数
    3.2 实验测试仪器与流程
    3.3 实验测试结果与分析
    3.4 碳化硅-石墨坩埚的腐蚀机理分析
    3.5 本章小结
4 蓄热式燃烧系统的关键部件及结构优化设计
    4.1 蓄热式燃烧系统的原理与特点
    4.2 蜂窝型陶瓷蓄热装置
    4.3 炉内烟气再循环
    4.4 低NO_x燃烧
    4.5 蓄热式燃烧系统的总体优化设计
    4.6 本章小结
5 蓄热式燃烧系统的传热计算及变负荷分析
    5.1 蓄热式燃烧系统的燃烧计算
    5.2 蓄热式燃烧系统的热平衡
    5.3 炉胆传热计算
    5.4 蓄热式燃烧系统的变负荷分析
    5.5 本章总结
6 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 应用展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间主要成果
学位论文数据集


【参考文献】：
期刊论文
[1]能源市场处于转型期,长期转变正在进行中——2017年世界能源统计年鉴解读[J]. 钱伯章,李敏.  中国石油和化工经济分析. 2017(12)
[2]雾霾天气的成因分析与防治对策研究[J]. 张兴坤,张吉光.  环境科学与管理. 2016(08)
[3]雾霾污染防控与健康促进对策[J]. 糟艳丽,阎小娟,马健.  中国公共卫生管理. 2016(02)
[4]生物质燃烧过程中氯及钾析出特性研究[J]. 宋兴飞,朱少飞,黄兵,别如山.  太阳能学报. 2015(10)
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[8]连续蓄热燃烧技术在固体燃料加热炉应用探索[J]. 张建军,张旭,冯自平,杨承志.  热能动力工程. 2014(02)
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硕士论文
[1]户用型上吸式生物质气化炉的试验研究[D]. 王莹莹.石河子大学 2011
[2]蜂窝陶瓷蓄热体传热与阻力特性的研究[D]. 高阳.重庆大学 2008
[3]户用型生物质气化炉的开发与试验研究[D]. 段玉燕.浙江大学 2008



本文编号：3671597