户用型生物质气化炉的开发与试验研究

发布时间：2020-08-11 21:40

【摘要】： 随着化石燃料资源的日益减少以及在利用过程中对环境造成的巨大破坏,生物质能的资源化利用正受到越来越多的重视。热解气化技术作为一种非常重要的生物质热化学转换技术,受到越来越多的关注。其中,户用型生物质气化技术由于具有结构简单,管路短,操作维护简单方便,耗资少等优点,适应于我国农村目前普遍的经济水平和组织体制。因此,本文选取户用型生物质气化炉作为开发和研究对象,对其未来的推广应用具有指导价值。本文自行搭建户用型气化炉气化系统的试验台,在对现役气化炉的气化性能初步研究的基础上,获取户用气化炉运行的基本性能参数,并参考相关文献和经验,设计和改进了户用型气化炉及其净化装置,并通过试验与理论分析相结合的方式,开展气化炉主要技术性能和燃气灶具的性能试验研究。本文设计的气化炉应用了炉膛集中燃烧和尾部配风的专利技术以及炉膛口径渐缩的独特炉型,净化装置采用气水分离器与干式颗粒层过滤器相串联的形式,并在气化炉上设计了焦油回流装置。试验表明,改进后的气化炉燃气热值提高,气化效率可稳定达到65%以上,焦油脱除效果显著,解决了现役炉型中燃气热值低、气化效率不理想、焦油含量高等技术问题。有关的设计参数为户用型气化炉的设计提供了参考依据。本文在自行搭建的户用型生物质气化试验台上针对设计的气化炉进行了相关主要技术性能的试验研究,其中包括生物质原料、鼓风量、气化强度等参数对气化性能的影响,以及净化装置脱除效果和焦油回流装置对气化指标的影响等研究,并总结气化炉在使用过程中的有关注意事项。实验表明,生物质原料的有关参数(含水率、料层高度、原料种类等)对气化性能有明显影响;鼓风量是气化炉生产负荷最迅速和最简单的调节手段,存在一个最佳运行的鼓风量范围;针对户用型气化炉设计的净化装置脱除效果显著;焦油回流装置设计合理,同时提高了燃气品质和气化效果。此外,本文还对燃烧灶具进行了相关的性能测试,包括热负荷和热效率的测定、火焰的稳定性、污染物的排放等试验研究。实验表明,生物质燃气灶具的平均热负荷维持在3.3～3.6kW之间,平均热效率为50%左右,烟气污染物中NO_x和SO_2的排放量均符合节能低排灶的标准。相关实验数据为有关部门制定相关标准和规定提供了参考依据。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TK6
【图文】：

储量预测,常规能源,世界,和中

太阳能石油天丛气煤铀图1，1世界和中国主要常规能源储量预测图1.1给出了世界和中国常规能源可使用年限的统计预测[2]，相比之下，我国面临着更为严峻的形势。诚然，我国能源蘸蘸蘸蘸哪灌撇 ;;;馨馨馨馨馨鬓鬓鬓鬓鬓鬓鬓鬓鬓鬓薰薰薰薰薰蒸蒸蒸馨馨馨馨 }}}馨馨馨鬓鬓鬓鬓鬓瓢瓢瓢耀耀耀耀薰薰薰国国国.羹羹馨馨一划国国嚷嚷毅骥骥.赢簇簇 lllll黝黝万襄l瓢瓢原煤原油天然气爵中国人均圈世界人均嘟美国人均图LZ人均能源储备的比较资源有品种齐全和总量可观等优势，能源矿产探明可采储量(不含铀)约占世界总值的11%，位居第三，但我国人口基数大，从而使得人均资源量远低于世界平均水平(见图1.2)，大部分能源资源量在世界平均水平的50%左右[3l。另外，我国也是一个能源消费大国，据有关部门预测

能源构成

62.3%图1.4中国一次性能源构成图1.4所示为我国一次性能源构成，其中生物质能只占中国一次性能源的16.8%。生物质能约占农村总能耗的70%[I’I，占发达地区的15一35y0l’2]，大部分被直接作为燃料燃烧，利用效率很低，约为10一20%【’3]，且污染环境l’“I【’5]。所以，充分和合理开发生物质这一资源丰富的能源，加大生物质能源的高品位利用，对缓解能源危机

示意图,转化技术,生物质,难度

过程图L3生物质利用过程示意图3.开发转化技术难度不高生物质生产过怪作!已攀4转拱攀佣

【引证文献】