小型生物质气化系统的设计与性能实验研究

发布时间：2020-11-12 03:28

　　 随着化石能源的枯竭和人类对全球性环境问题的关注,开展小型户用的生物质气化装置的研究具有十分深刻的社会、经济和环保等方面的意义。 论文所研究的小型生物质气化技术,其基本原理是将生物质原料加热,在缺氧燃烧的条件下,使较高分子量的有机碳氢化合物链断裂,变成低的烃类、CO和氢等。该反应是一个比较复杂的物理、化学平衡过程,影响因素较多。为此,本文以“循环固定床整体式生物质球气化装置”,“气化用生物质成型方法”等三项国家发明专利为基础,以解决农村能源问题为目的,针对家用生物质气化设备主要部件进行优化设计,运行参数的试验,以及原料的制备工艺方法开展一系列深入的研究和开发。其主要研究内容及结果如下: (1)设计一个小型生物质气化系统。该气化系统能满足各种常见生物质的气化要求,可以测量不同条件下气化系统气化的性能。 (2)对炉内温度与风机转速之间的关系、风机转速与气体品质之间的关系、风机转速与灶头温度之间的关系、炉内成型燃料催化气化与气体品质之间的关系进行了实验研究。实验结果表明:在鼓风量较小的情况下,炉内温度随鼓风量的增加而显著提高,但当鼓风量达到一定值后,炉内温度的提高变得缓慢,该气化装置使用时风机最佳的转速应该是2000r/min。 (3)气化系统洁净化技术的研究:炉内催化除焦可显著降低焦油含量;气化气通过缓冲气柜和输气管道的冷却,可冷凝大部分废水和焦油;通过能使可燃气预混合燃烧的红外线灶具,可使燃气充分、无异味的使用,灶头火焰温度达960℃;通过加料绞龙,可实现加料不需开盖,无气体泄露,能够连续运行。 (4)气化系统稳定技术的研究:设计缓冲气柜可解决气化装置产气不稳定,净化效果不理想的缺点,缓冲气柜的体积约为气化炉体积的1/2时即可;通过珍珠岩保温层可使气化装置的封火时间由12小时延长到72小时;通过落料装置,可不需要打开盖子进行操作。 (5)气化用原料的制备工艺方法的研究:本文研究了各种气化原料的制备工艺的要求及相应设备的选型,特别是生物质气化成型燃料的研究,当黏土与秸秆的质量比为1:9时,成型与气化效果比较好。
【学位单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2008
【中图分类】：TK6
【部分图文】：

和环保意识，对地球固有的化石燃料日趋减少有一种危机感，在可再生能源方面寻求能源持续供给的今天，生物质利用新技术的研究与应用，才有了快速的发展。纵观国内外已有的生物质能利用技术，大体上如

热生产蒸汽，推动汽轮机做功发电;也有的发电厂将后两种类型联合使用，即用燃气轮机发电系统的余热生产蒸汽，推动汽轮机做功发电，这种发电形式发展前景较广阔。图1一2至图1一4分别是上述3种发电机组工作原理示意图。然抖【l基厂一‘一、传几~灿汽轮机}}}。}}}}}芝业黑凡发电机l汇』图1一2内燃机一发电机工作原理示意图图1一3汽轮机一发电机工作原理示意图，主~弓弓，， .....图1一4燃气轮机一发电机工作原理示意图图1一2是用内燃机的动力输出轴带动发电机发电，图1一3是用蒸汽推动汽轮机的涡轮(汽体膨胀做功)带动发电机发电，蒸汽由锅炉提供，也可以用其它发电系统的余热生产蒸汽，图1一4是用旋转的燃气轮机的涡轮带动发电机发电。燃气轮机主要由3部分组成，即压缩机、燃烧器和涡轮机。压缩机用来压缩气体工作介质。涡轮机的功率除用于带动发电机工作之外，大部分消耗在压缩机的工作上。燃气轮机有2种类型:一是开放循环燃气轮机

热生产蒸汽，推动汽轮机做功发电;也有的发电厂将后两种类型联合使用，即用燃气轮机发电系统的余热生产蒸汽，推动汽轮机做功发电，这种发电形式发展前景较广阔。图1一2至图1一4分别是上述3种发电机组工作原理示意图。然抖【l基厂一‘一、传几~灿汽轮机}}}。}}}}}芝业黑凡发电机l汇』图1一2内燃机一发电机工作原理示意图图1一3汽轮机一发电机工作原理示意图，主~弓弓，， .....图1一4燃气轮机一发电机工作原理示意图图1一2是用内燃机的动力输出轴带动发电机发电，图1一3是用蒸汽推动汽轮机的涡轮(汽体膨胀做功)带动发电机发电，蒸汽由锅炉提供，也可以用其它发电系统的余热生产蒸汽，图1一4是用旋转的燃气轮机的涡轮带动发电机发电。燃气轮机主要由3部分组成，即压缩机、燃烧器和涡轮机。压缩机用来压缩气体工作介质。涡轮机的功率除用于带动发电机工作之外，大部分消耗在压缩机的工作上。燃气轮机有2种类型:一是开放循环燃气轮机
【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 左薇;田禹;;微波高温热解污水污泥制备生物质燃气[J];哈尔滨工业大学学报;2011年06期

2 杨树华;李士瑄;李在峰;朱金陵;;玉米秆成型燃料氧气-水蒸气气化试验研究[J];河南科学;2011年09期

3 蔡宁生;李晨;史翊翔;;固体氧化物直接碳燃料电池研究进展[J];中国电机工程学报;2011年17期

4 孙广宇;李晓倩;周俊杰;;IGCC整体发电系统的流程模拟研究[J];科技传播;2011年17期

5 郭飞强;董玉平;董磊;景元琢;杜红光;王慧;;主动配气下生物质气化焦油热裂解特性试验[J];农业机械学报;2011年07期

6 张孟芝;郭献军;秦连杰;肖波;;生物质微米燃料空气气化实验研究[J];烟台大学学报(自然科学与工程版);2011年03期

7 仇芝蓉;;高温空气燃烧技术及其在固体燃料气化中的应用[J];冶金丛刊;2011年03期

8 裘啸;阎维平;孙俊威;董静兰;;基于Gibbs自由能最小化原理模拟生物质流化床气化[J];可再生能源;2011年04期

9 周志军;胡莹超;杨剑;周俊虎;刘建忠;岑可法;;气化喷嘴入射角变化对炉内流场及浓度场的影响[J];热力发电;2011年07期

10 ;[J];;年期

相关硕士学位论文 前10条

1 刘春生;小型生物质气化系统的设计与性能实验研究[D];江苏大学;2008年

2 文双全;电厂锅炉生物质燃气点火助燃的初步研究[D];华北电力大学（北京）;2008年

3 侯学成;射流床煤气化反应网络模型的构建与应用[D];太原理工大学;2010年

4 陈振兴;煤加氢气化反应的实验研究[D];北京交通大学;2011年

5 丁小会;生物质燃气中氨的催化分解研究[D];郑州大学;2004年

6 黄桃花;两段组合式煤气化炉优化及流程模拟[D];华东理工大学;2011年

7 罗义英;生物质燃气集中供气系统储气技术优化研究[D];河南农业大学;2007年

8 吴加奇;高温下渣/灰熔融与矿物质行为对煤焦气化反应特性的影响[D];华东理工大学;2011年

9 王晟孚;褐煤热解与气化反应特性的实验研究[D];华中科技大学;2009年

10 战书鹏;水蒸汽和氢气气氛下褐煤固定床催化气化实验研究[D];华东理工大学;2011年

本文编号：2880175