有氧气氛下生物质热解特性的实验研究

发布时间：2021-07-12 19:46

　　我国拥有丰富的生物质资源,但是分布较为分散,而且目前大量的农业废弃物直接焚烧造成了资源浪费和环境污染。开发立足当地的小规模分布式生物质气化供能系统对于解决农村能源环境问题,促进农村经济发展具有重要意义。本课题组正在研发的两段式生物质气化炉具有良好的原料适应性和气化气焦油脱除效果,但是在实验运行中由于原料堆积空隙自身携带的空气以及进料系统的密封问题,导致热解实际在有氧气氛下进行。本文将针对两段式气化炉中有氧气氛下松木热解的反应机理开展实验研究,并对热解气产物的部分氧化特性进行实验研究及数值模拟,为两段式生物质气化炉的优化设计和运行提供理论依据和实践指导。根据两段式气化炉热解段氧气浓度存在一定梯度变化的实际热解反应条件,本文通过热重-质谱联用技术研究了不同氧气浓度下松木热解的失重特性、小分子气体的析出规律和热量的变化。结果表明,与惰性环境相比,氧气气氛一定程度上促进了热解挥发分的析出,使得挥发份最大析出速率增加,最大析出峰对应温度提前。通过对热解过程中DSC曲线的分析,计算出本实验条件下惰性气氛下热解挥发份析出过程所需要的热量为176.1 kJ/kg。为研究连续工况下氧气浓度对生物质热解特... 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

生物质固定床气化炉原理

图 1.3 不同炉型在生物质气化发电方面的应用特点Fig. 1.3 Status of gasifier types for power generation终的能源产品方面，目前生物质能发展的技术现场与市场需求的关9。目前，生物质直燃以及与煤的混燃已经有成熟的商业化运作多数生物质能应用技术都还在试验或示范阶段，真正的规模化商业。

目前生物质能发展的技术现场与市场需求的关系如图1.4 所示9。目前，生物质直燃以及与煤的混燃已经有成熟的商业化运作项目，但其他大多数生物质能应用技术都还在试验或示范阶段，真正的规模化商业运用还需时日。图 1.4 不同生物质利用技术的应用状况Fig 1.4 Application of biomass energy utilization1.4 课题的研究背景及意义我国农业生物质资源丰富，但分布分散，大规模生物质发电技术由于原料的收集、运输成本过高而难于推广。 另一方面，随着农村经济发展，农村的电力需求不断增加，将给当前大规模集中输电的模式带来困难和挑战。充分利用我国农村当地丰富的秸秆、木料等废弃生物质资源，开发以村为单位的小型生物质气化发电技术是解决这些问题非常有前景的方法，对于国家的可持续发展和能源安全都具有积极意义。针

【参考文献】：
期刊论文
[1]稻草和玉米秆热解气体产物的释放特性及形成机理[J]. 付鹏,胡松,孙路石,向军,陈巧巧,杨涛,张军营.  中国电机工程学报. 2009(02)
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博士论文
[1]中国典型动力煤及含氧模型化合物热解过程的化学基础研究[D]. 刘生玉.太原理工大学 2004
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本文编号：3280543