生物质气化及其燃气燃烧试验研究与分析
发布时间：2021-07-29 13:42
生物质气化机组是生物质气化集中供气技术系统的关键设备。在分析各炉型的气化特点基础上,选取最适合村级气化用的下吸式固定床作为气化炉设计方案;根据燃烧学、传热学、流体力学等原理,进行了生物质气化炉的研究与设计,同时对气化炉进行原料适应性、空气量变化以及气化效率等方面实验研究,结果表明气化炉适应性较好,气化效率高,燃气焦油含量低,燃气品质好。大功率生物质燃气燃烧装置开发滞后制约了气化集中供暖技术的应用。根据燃气互换性理论,对生物质燃气与天然气的互换性进行了分析,结果表明二者不能互换,因而有必要进行新的燃烧器开发。根据生物质燃气特点及燃烧稳定性需求,选取可燃用低压燃气、对气体性质适应性强的低压引射大气式燃烧器作为设计方案,进行了主体结构设计。对设计完成的燃烧器进行了数值模拟与实验研究。借助FLUENT软件平台,分析了燃烧器主体的工作状态。燃烧模拟的结果表明,生物质燃气的燃烧温度为1000℃左右,火道具有明显的稳焰作用,NOx产物含量极低。冷态实验从一次空气系数、压力变化以及流体流量等方面来考察设计的合理性,结果表明燃烧器各部分结构设计是合理的,与模拟值吻合较好。热态实验从工作状况、燃烧效率和N...
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
我国秸秆资源数量及地区分布
醋液、木炭等副产品在单个气化站难形成规模输出，影响气化站的整体效益。(二) 上吸式生物质气化炉图2-1是上吸式气化炉的工作原理图。原料由上部加入，空气从下部进入，向上经过各反应层，燃气从上部排出。进入气化器的原料遇到上升的热气流，首先脱除水分，当温度升高到250℃以上时，发生热解反应，挥发分析出，余下的木炭再与空气发生氧化和还原反。进入气化炉的空气首先与木炭发生氧化反应，反应温度迅速升高到1000℃以上，然后通过还原层生成含一氧化碳和氢气等可燃气体后，进入热解层，与热解层析出的挥发分混合成为粗燃气。图2-1 上吸式气化炉的工作原理图10
向下流经氧化区时，由于氧化区温度高，焦油在该区发生裂解，变为可燃气体。所以，下吸式固定床气化器产生的可燃气体的热值相对高一些，焦油含量较低。下吸式生物质气化炉结构和原理图见图2-2、图2-3所示。图2-2 下吸式生物质气化炉结构图 图2-3 下吸式生物质气化炉原理图(四) 流化床生物质气化炉循环流化床气化炉的工作原理如图 2-4 所示。气化剂从流化床底部布风板进入，在流化床上同生物质原料进行气化反应，生成的气体经过旋风分离器在或布11
【参考文献】：
期刊论文
[1]农作物秸秆气化工程中的若干问题——天津农村秸秆气化的调研与思考[J]. 胡伟,贾军,李纪周. 当代农机. 2007(09)
[2]中国生物质发电产业现状、问题和建议[J]. 贾小黎,丁航,李晓真,逄锦福. 太阳能. 2007(05)
[3]World Energy Trends, Security and China’s Options[J]. Wang Hongyan, Ding Hui and Li Chun (School of Business Administration, China University of Petroleum, Beijing 102249, China). Petroleum Science. 2006(04)
[4]生物质气化技术研究现状与发展[J]. 陈冠益,高文学,颜蓓蓓,贾佳妮. 煤气与热力. 2006(07)
[5]中国能源发展政策走向[J]. 财经界. 2006(02)
[6]BCT-1型生物质燃气燃烧器的研制[J]. 李刚,杨群发,炊密杏,张百良. 农业工程学报. 2006(01)
[7]生物质气化技术及开发应用研究进展[J]. 应浩,蒋剑春. 林产化学与工业. 2005(S1)
[8]中国农业废弃物资源化现状与发展战略[J]. 孙永明,李国学,张夫道,施晨璐,孙振钧. 农业工程学报. 2005(08)
[9]生物质等离子体气化研究[J]. 赵增立,李海滨,吴创之,陈勇. 太阳能学报. 2005(04)
[10]应用生物质气化技术实现农业废弃物资源化[J]. 姚志彪,李云全. 能源研究与利用. 2005(03)
本文编号：3309433
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
我国秸秆资源数量及地区分布
醋液、木炭等副产品在单个气化站难形成规模输出，影响气化站的整体效益。(二) 上吸式生物质气化炉图2-1是上吸式气化炉的工作原理图。原料由上部加入，空气从下部进入，向上经过各反应层，燃气从上部排出。进入气化器的原料遇到上升的热气流，首先脱除水分，当温度升高到250℃以上时，发生热解反应，挥发分析出，余下的木炭再与空气发生氧化和还原反。进入气化炉的空气首先与木炭发生氧化反应，反应温度迅速升高到1000℃以上，然后通过还原层生成含一氧化碳和氢气等可燃气体后，进入热解层，与热解层析出的挥发分混合成为粗燃气。图2-1 上吸式气化炉的工作原理图10
向下流经氧化区时，由于氧化区温度高，焦油在该区发生裂解，变为可燃气体。所以，下吸式固定床气化器产生的可燃气体的热值相对高一些，焦油含量较低。下吸式生物质气化炉结构和原理图见图2-2、图2-3所示。图2-2 下吸式生物质气化炉结构图 图2-3 下吸式生物质气化炉原理图(四) 流化床生物质气化炉循环流化床气化炉的工作原理如图 2-4 所示。气化剂从流化床底部布风板进入，在流化床上同生物质原料进行气化反应，生成的气体经过旋风分离器在或布11
【参考文献】：
期刊论文
[1]农作物秸秆气化工程中的若干问题——天津农村秸秆气化的调研与思考[J]. 胡伟,贾军,李纪周. 当代农机. 2007(09)
[2]中国生物质发电产业现状、问题和建议[J]. 贾小黎,丁航,李晓真,逄锦福. 太阳能. 2007(05)
[3]World Energy Trends, Security and China’s Options[J]. Wang Hongyan, Ding Hui and Li Chun (School of Business Administration, China University of Petroleum, Beijing 102249, China). Petroleum Science. 2006(04)
[4]生物质气化技术研究现状与发展[J]. 陈冠益,高文学,颜蓓蓓,贾佳妮. 煤气与热力. 2006(07)
[5]中国能源发展政策走向[J]. 财经界. 2006(02)
[6]BCT-1型生物质燃气燃烧器的研制[J]. 李刚,杨群发,炊密杏,张百良. 农业工程学报. 2006(01)
[7]生物质气化技术及开发应用研究进展[J]. 应浩,蒋剑春. 林产化学与工业. 2005(S1)
[8]中国农业废弃物资源化现状与发展战略[J]. 孙永明,李国学,张夫道,施晨璐,孙振钧. 农业工程学报. 2005(08)
[9]生物质等离子体气化研究[J]. 赵增立,李海滨,吴创之,陈勇. 太阳能学报. 2005(04)
[10]应用生物质气化技术实现农业废弃物资源化[J]. 姚志彪,李云全. 能源研究与利用. 2005(03)
本文编号：3309433
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