生物质气化燃气无焰燃烧实验研究

发布时间：2020-05-03 18:57

【摘要】：我国作为能源生产与消费大国,采用化石燃料作为主要能源,不仅面临能源紧缺、分布不均等问题,而且带来了雾霾等环境污染问题。生物质气化燃气相比化石燃料,具有清洁、可再生的优点,同时我国生物质资源储备丰富,分布广泛,如能对生物质气化燃气进行很好的利用,不仅可以缓解日益紧迫的能源紧缺问题,也可以起到保护环境的作用。目前,生物质气化燃气多采用传统方式进行燃烧,但燃烧效率与污染排放均不理想。究其原因是由于生物质气化燃气组分复杂,热值低,燃烧时易引起燃烧不稳定、燃烧效率低、污染物排放不易控制等问题。无焰燃烧是低氧稀释条件下的一种温和燃烧模式,兼具燃烧效率高与污染排放低的特点,在生物质气化燃气的燃烧利用中有着优秀的应用前景。本文利用燃气相对分子量、燃气密度、燃气热值、理论空气需要量、燃气华白数、燃气火焰传播速度等指标,对生物质气化燃气的性质进行了研究。并通过研究结果与无焰燃烧的特点,自行设计了一种新型的生物质气化燃气无焰燃烧装置,具有占地面积小,自动化程度高,运输安装较为方便的优点,以满足实验需要。利用自行设计的实验装置,对生物质气化燃气建立无焰燃烧的实际可行性进行了实验研究。结果表明:在常温空气情况下,利用强射流卷吸和湍流燃烧,可以实现无焰燃烧反应,燃烧室内温度分布均匀,无局部高温区,燃烧室内部透亮且火焰锋面不可见,存在于烟气中的NO_X浓度远低于传统燃烧,但仍有微量未完全反应的CO存在。最后,利用自行设计的实验装置,对生物质气化燃气进一步开展了无焰燃烧实验,利用了正交实验方法,研究了在不同炉膛预热温度、不同燃烧当量比、不同稀释组分下,燃烧室内温度分布、燃烧反应程度与尾气中NO_X排放规律。结果表明,炉膛预热温度对燃烧室内温度分布影响最为显著;提高炉膛预热温度、燃烧当量比与稀释组分内CO_2体积分数均能够促进燃烧反应的进行;NO_X的排放会随着炉膛预热温度的提高而上升,随燃烧当量比提高而下降,但限于较低的燃烧温度,其变化程度并不明显。
【图文】：

生物质能,储量

我国不同生物质能年储量图

产量分布图,秸秆,技术,生物制氢

图 1-2 我国不同秸秆年可收集量图[5]图 1-3 我国各地区秸秆产量分布图[6]转化利用技术包括：直接燃烧（或混合燃烧）技术、热（沼气发酵技术、乙醇发酵技术、生物制氢技术）、超临界液化）[7,8]，，其中热解、气化技术可将大分子结
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TK6

【参考文献】