生物质热解气燃烧设备的研制与试验

发布时间：2021-01-22 03:58

　　生物质热解是一种热化学转化技术,可以将农作物秸秆或薪柴等转换为品质较高的能源,已成为当今世界热点之一。生物质热解产生的高温气体称为生物质热解气,经除尘、冷凝、除焦等工艺过程分别得到不可冷凝气（即生物质燃气）和可冷凝气（包括生物质焦油、木醋液和水蒸汽）。生物质燃气可以直接用于燃烧,经冷凝得到的焦油可以作为重要化工原料。目前生物质热解技术后端产业链尚未完全打开,焦油未被得到有效利用且除焦过程中易造成二次污染,大量焦油被就地掩埋,给土壤造成严重污染。因此,解决生物质热解气利用过程中存在的问题成为当务之急。本文利用生物质热解气直接燃烧技术,设计了一台生物质热解气燃烧设备,生物质热解气不进行任何处理,直接供于该燃烧设备燃烧,其结构主要包括燃烧器、供风系统、燃烧室及换热器等。燃烧室中设计了催化裂解装置,生物质热解气燃烧的同时进行催化裂解反应,探索催化剂在燃烧过程中对生物质热解气的影响。试验气源来自连续生物质热解炭化设备。本文以花生壳为原料,在炭化温度为500℃、热解时间30min的条件下进行连续热解炭化。试验结果表明:当生物质热解气的过剩空气系数为1.16时,燃烧效率达到最大值;与天然气相比,生物... 

【文章来源】：山东农业大学山东省

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究目的意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 生物质热解炭化设备现状
        1.2.2 燃气燃烧器分类及性能特点
        1.2.3 国外燃气燃烧器研究
        1.2.4 国内燃气燃烧器研究
    1.3 课题主要研究内容
    1.4 研究方法与技术路线
        1.4.1 研究方法
        1.4.2 技术路线
2 生物质热解气燃烧设备总体方案设计
    2.1 生物质热解炭气联产设备
    2.2 生物质热解气特性
        2.2.1 生物质热解气的物理特性
        2.2.2 生物质热解气的燃烧计算
    2.3 生物质热解气燃烧设备总体结构
        2.3.1 燃烧设备设计原则
        2.3.2 生物质热解气燃烧器类型
        2.3.3 设备整机结构与工作原理
            2.3.3.1 设备整机结构
            2.3.3.2 设备整机工作原理
            2.3.3.3 设备主要参数
3 关键零部件的选型和设计
    3.1 生物质热解气燃烧器的设计
    3.2 生物质热解气设备燃烧室的设计
    3.3 换热器的设计
        3.3.1 传热量的计算
        3.3.2 传热系数
        3.3.3 平均温差
        3.3.4 传热面积
    3.4 控制系统设计
        3.4.1 PLC的选型
        3.4.2 传感器的选择
        3.4.3 MCGS组态软件的设计
            3.4.3.1 MCGS工程建立
            3.4.3.2 组态画面设计与控制流程
4 样机试制与试验
    4.1 样机试制
    4.2 试验
        4.2.1 试验目的
        4.2.2 试验材料
            4.2.2.1 试验原料
            4.2.2.2 试验参数与仪器
            4.2.2.3 试验技术路线
        4.2.3 试验结果与分析
5 结论与建议
    5.1 结论
    5.2 主要创新点
    5.3 建议
参考文献
感谢
攻读学位期间发表论文专利情况
攻读学位期间参与的研究项目
附表 1
附表 2
附表 3
附表 4



本文编号：2992506