大功率秸秆燃气燃烧机设计及其控制研究

发布时间：2020-05-19 17:00

【摘要】： 生物质能作为可转化为液体燃料的可再生资源,且其储量巨大,它仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源总量的第四位,所以,生物质直接液化制取燃油将成为本世纪最有发展潜力的技术之一。在生物燃油制取的过程中,以生物质为原料提供其反应所需能量,是生物质能利用的重要组成部分,对真正实现生物燃油利用的环保性和可再生性有着重要意义。本文是以省攻关项目“年产2000吨生物燃油闪速裂解制油新装置(GC05A311)”科研项目为基础,全面、系统地收集、查阅了国内外有关秸秆气化技术和燃气燃烧机相关理论研究的文献资料,并对其进行了对比、分析和综合,通过对气体燃料燃烧过程及其射流理论的学习和研究,结合本中心先前的研究成果和经验,设计了一台2.6MW大功率秸秆燃气燃烧机,该燃烧机可为年产2万吨生物质燃油反应装置提供所需热能,同时也为整个生产线的建立提供技术保障。本文重点阐述了秸秆燃气燃烧机的具体设计过程和计算方法,包括:对生物质闪速裂解液化生产生物燃油设备工作过程中的能量传递进行了定量分析,计算得出燃烧机的运行功率;对国内现有的秸秆气化技术及装置进行了系统的对比分析,进而对生物燃油生产线中秸秆燃气的气化供气部分进行了选型设计;比较详细的列出了燃气燃烧过程和射流理论的计算过程和公式推导;通过大量而充分的前期工作,最终确定秸秆燃气燃烧机的结构形式和工作过程,创造性的提出采用周边燃气与中心燃气先后喷射混合供气的预混形式,更加有效的提高了秸秆燃气燃烧机的燃烧稳定性和高效性;计算得出了燃烧机的主要部件的尺寸参数,同时也对其他各部分的设计做了简单介绍;对工业生产中秸秆燃气燃烧机的控制过程方法进行了系统的分析研究,根据秸秆燃气的特性,确定了燃烧机的具体控制过程方案。本论文所研制的秸秆燃气燃烧机具有功率大、燃烧稳定性好、不脱火、不回火、无黄焰、燃烧效率高等优点,而且设备空间紧凑,易组合成大型集成装置,形成规模化生产,而且结构相对简单,制造维护比较容易。同时为以后同类的设计与试验提供科学的依据和参考,为今后的应用推广奠定坚实的基础。
【图文】：

秸秆气化机组

中试水平上，真正投入社会使用的只有几种，笔者通过对秸秆气化机组机理的研究和对当今市场的调研，最终选取了广州贝龙公司自主研制的“贝龙”牌BIJQ一X型系列秸秆气化机组(如图2一3所示)。该系列秸秆气化机组。主要有以下技术特点:图2一3“贝龙”牌BUQ一型系列秸秆气化机组(1)气化机组是下吸式(湿式)机组，但增加了辅炉，辅炉里增加了二次裂解焦油的装置(取得了专利)，使产气的质量大大提高;冷却器里新研制的螺旋式喷淋装置也是前所未有，永不堵塞，冷却和洗涤效果极佳;净化器里采用的高密度滤料，严格把住了制气的最后一关。这些新技术的采用，使该气化机组产出燃气的焦油和灰尘含量降到10mg/Nm3以下，，远远优于国家标准。(2)根据北方气候寒冷的实际情况，采用了地埋式干式储气罐，储气压力最高0.09MPa。彻底解决了“越冬难”问题。同时储气设备又不属于压力容器的范畴

结构示意图,燃烧机,自动调节风量,秸秆燃气

连接组件内设有风量调节板，其中心转轴与连接组件外的电动伺服马达相连接，达到由燃烧机控制系统驱动自动调节风量的目的。连接组件的具体结构Pro一E三维建模如图5一7所示。图5一7连接组件结构示意图5.7燃烧机总体结构建模根据以上计算数据所得出的秸秆燃气燃烧机的各部分尺寸参数，应用Pro一E三维设计软件对所设计的燃烧机进行立体仿真建模，进而对设计结果有更加直观的了解。如图5一8所示为燃烧机的总体装配效果与爆炸效果。
【学位授予单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TK6

【参考文献】