生物质气化-燃煤耦合发电气化模型研究
发布时间：2021-10-23 01:08
为实现能源转型和减少碳排放,必须大力发展可再生能源。生物质能作为其中重要的一部分,利用方式多样并有很好的发展前景。生物质气化-燃煤耦合发电是生物质能利用的重要技术和发展方向,它对燃煤锅炉影响小,发电效率高并便于监测电量。为分析和研究生物质气化与燃煤耦合发电的系统特性,首先需要了解生物质气化过程并获得生物质气化燃气的组分及相关气化指标。建立基于热化学平衡的生物质气化模型,用Visual Basic编程计算,得到燃气组分、气化指标与气化剂当量比、水分的关系曲线。结果表明:水分越高,燃气热值和气化效率越低,气化产率越高;气化剂当量比越大,气化产率和气化效率越高,燃气热值越低。这些关系曲线可为气化过程控制提供借鉴,也可为设计和优化生物质气化-燃煤耦合系统奠定基础。
【文章来源】：分布式能源. 2018,3(01)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
图２不同气化剂当量比下燃气组分Ｆｉｇ．２Ｇａｓｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｇａｓｉｆｙｉｎｇａｇｅｎｔｅｕｉｖａｌｅｎｃｅｒａｔｉｏｓ
更充分，生成更多的碳氧化物。从燃气热值的角度考虑，气化剂当量比尽量取小，但于能量转化的角度而言，气化剂当量比越大，生物质能量转化为燃气能量部分越多，生物质能量利用率越高。故在实际运行时，根据不同目标函数选取不同的气化剂当量比。图４、５反映了不同水分条件下燃气组分及气化图２不同气化剂当量比下燃气组分Ｆｉｇ．２Ｇａｓｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｇａｓｉｆｙｉｎｇａｇｅｎｔｅｑｕｉｖａｌｅｎｃｅｒａｔｉｏｓ图３不同气化剂当量比下气化指标Ｆｉｇ．３Ｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｉｎｄｅｘｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｇａｓｉｆｙｉｎｇａｇｅｎｔｅｑｕｉｖａｌｅｎｃｅｒａｔｉｏｓ图４不同水分下燃气组分Ｆｉｇ．４Ｇａｓｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｏｉｓｔｕｒｅｃｏｎｔｅｎｔｓ图５不同水分下气化指标Ｆｉｇ．５Ｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｉｎｄｅｘｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｏｉｓｔｕｒｅｃｏｎｔｅｎｔｓ指标的变化情况。就燃气组分而言，水分升高，Ｈ２、ＣＯ２和Ｈ２Ｏ的比例升高，ＣＯ、Ｏ２、Ｎ２和焦油的比例下降，ＣＨ４的比例先升高后下降。水分升高，燃气热值和气化效率下降，气化产率升高。一般情况下，气体燃料热值越高，锅炉对其利用效率越高，这是由于燃料热值越高，炉膛燃烧温度越高，锅炉效率越高，故从锅炉效率方面考虑，生物质水分越低越好。生物质进入气化炉前，可采用烘干、圧缩成形等方式减少生物质水分含量，提高燃气热值。４结
越多，生物质能量利用率越高。故在实际运行时，根据不同目标函数选取不同的气化剂当量比。图４、５反映了不同水分条件下燃气组分及气化图２不同气化剂当量比下燃气组分Ｆｉｇ．２Ｇａｓｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｇａｓｉｆｙｉｎｇａｇｅｎｔｅｑｕｉｖａｌｅｎｃｅｒａｔｉｏｓ图３不同气化剂当量比下气化指标Ｆｉｇ．３Ｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｉｎｄｅｘｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｇａｓｉｆｙｉｎｇａｇｅｎｔｅｑｕｉｖａｌｅｎｃｅｒａｔｉｏｓ图４不同水分下燃气组分Ｆｉｇ．４Ｇａｓｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｏｉｓｔｕｒｅｃｏｎｔｅｎｔｓ图５不同水分下气化指标Ｆｉｇ．５Ｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｉｎｄｅｘｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｏｉｓｔｕｒｅｃｏｎｔｅｎｔｓ指标的变化情况。就燃气组分而言，水分升高，Ｈ２、ＣＯ２和Ｈ２Ｏ的比例升高，ＣＯ、Ｏ２、Ｎ２和焦油的比例下降，ＣＨ４的比例先升高后下降。水分升高，燃气热值和气化效率下降，气化产率升高。一般情况下，气体燃料热值越高，锅炉对其利用效率越高，这是由于燃料热值越高，炉膛燃烧温度越高，锅炉效率越高，故从锅炉效率方面考虑，生物质水分越低越好。生物质进入气化炉前，可采用烘干、圧缩成形等方式减少生物质水分含量，提高燃气热值。４结论本文将６种实际生物质燃料混合作为入炉生物质燃料，基于质量、能量和化学平衡建立生物质气化模型，并根据相关文献对气化模型进行修正，对不同水分、
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物质气化与燃煤耦合发电系统能流和流分析[J]. 吴智泉,韩中合,向鹏,祁超,吴跃明. 分布式能源. 2017(06)
[2]燃煤耦合生物质发电[J]. 毛健雄. 分布式能源. 2017(05)
[3]大型火电耦合生物质气化发电技术方案分析[J]. 倪浩,吴国强. 科技创新与应用. 2017(19)
[4]生物质气化耦合燃煤锅炉对燃烧安全性的影响[J]. 吴国强,倪浩. 科技创新与应用. 2017(19)
[5]燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析[J]. 周高强. 内燃机与配件. 2016(12)
[6]生物质气化技术发展分析[J]. 吴创之,刘华财,阴秀丽. 燃料化学学报. 2013(07)
[7]生物质发电项目碳排放计算方法应用研究[J]. 李颖,李静. 能源环境保护. 2012(01)
[8]流化床中生物质气化的数值模拟[J]. 李乾军,潘效军,张东平,蒋斌. 动力工程学报. 2011(08)
[9]流化床生物质气化发电过程动力学建模与验证[J]. 王红梅,张现飞,张兰珍,程志艳,刚毅. 可再生能源. 2011(04)
[10]流化床生物质气化动力学模型建立[J]. 李大中,王红梅,韩璞. 华北电力大学学报(自然科学版). 2008(01)
博士论文
[1]生物质发电气化过程建模及优化研究[D]. 李大中.华北电力大学（河北） 2009
硕士论文
[1]典型生物质气化特性的实验研究与模拟[D]. 付鹏.华中科技大学 2007
本文编号：3452175
【文章来源】：分布式能源. 2018,3(01)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
图２不同气化剂当量比下燃气组分Ｆｉｇ．２Ｇａｓｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｇａｓｉｆｙｉｎｇａｇｅｎｔｅｕｉｖａｌｅｎｃｅｒａｔｉｏｓ
更充分，生成更多的碳氧化物。从燃气热值的角度考虑，气化剂当量比尽量取小，但于能量转化的角度而言，气化剂当量比越大，生物质能量转化为燃气能量部分越多，生物质能量利用率越高。故在实际运行时，根据不同目标函数选取不同的气化剂当量比。图４、５反映了不同水分条件下燃气组分及气化图２不同气化剂当量比下燃气组分Ｆｉｇ．２Ｇａｓｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｇａｓｉｆｙｉｎｇａｇｅｎｔｅｑｕｉｖａｌｅｎｃｅｒａｔｉｏｓ图３不同气化剂当量比下气化指标Ｆｉｇ．３Ｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｉｎｄｅｘｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｇａｓｉｆｙｉｎｇａｇｅｎｔｅｑｕｉｖａｌｅｎｃｅｒａｔｉｏｓ图４不同水分下燃气组分Ｆｉｇ．４Ｇａｓｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｏｉｓｔｕｒｅｃｏｎｔｅｎｔｓ图５不同水分下气化指标Ｆｉｇ．５Ｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｉｎｄｅｘｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｏｉｓｔｕｒｅｃｏｎｔｅｎｔｓ指标的变化情况。就燃气组分而言，水分升高，Ｈ２、ＣＯ２和Ｈ２Ｏ的比例升高，ＣＯ、Ｏ２、Ｎ２和焦油的比例下降，ＣＨ４的比例先升高后下降。水分升高，燃气热值和气化效率下降，气化产率升高。一般情况下，气体燃料热值越高，锅炉对其利用效率越高，这是由于燃料热值越高，炉膛燃烧温度越高，锅炉效率越高，故从锅炉效率方面考虑，生物质水分越低越好。生物质进入气化炉前，可采用烘干、圧缩成形等方式减少生物质水分含量，提高燃气热值。４结
越多，生物质能量利用率越高。故在实际运行时，根据不同目标函数选取不同的气化剂当量比。图４、５反映了不同水分条件下燃气组分及气化图２不同气化剂当量比下燃气组分Ｆｉｇ．２Ｇａｓｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｇａｓｉｆｙｉｎｇａｇｅｎｔｅｑｕｉｖａｌｅｎｃｅｒａｔｉｏｓ图３不同气化剂当量比下气化指标Ｆｉｇ．３Ｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｉｎｄｅｘｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｇａｓｉｆｙｉｎｇａｇｅｎｔｅｑｕｉｖａｌｅｎｃｅｒａｔｉｏｓ图４不同水分下燃气组分Ｆｉｇ．４Ｇａｓｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｏｉｓｔｕｒｅｃｏｎｔｅｎｔｓ图５不同水分下气化指标Ｆｉｇ．５Ｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｉｎｄｅｘｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｏｉｓｔｕｒｅｃｏｎｔｅｎｔｓ指标的变化情况。就燃气组分而言，水分升高，Ｈ２、ＣＯ２和Ｈ２Ｏ的比例升高，ＣＯ、Ｏ２、Ｎ２和焦油的比例下降，ＣＨ４的比例先升高后下降。水分升高，燃气热值和气化效率下降，气化产率升高。一般情况下，气体燃料热值越高，锅炉对其利用效率越高，这是由于燃料热值越高，炉膛燃烧温度越高，锅炉效率越高，故从锅炉效率方面考虑，生物质水分越低越好。生物质进入气化炉前，可采用烘干、圧缩成形等方式减少生物质水分含量，提高燃气热值。４结论本文将６种实际生物质燃料混合作为入炉生物质燃料，基于质量、能量和化学平衡建立生物质气化模型，并根据相关文献对气化模型进行修正，对不同水分、
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物质气化与燃煤耦合发电系统能流和流分析[J]. 吴智泉,韩中合,向鹏,祁超,吴跃明. 分布式能源. 2017(06)
[2]燃煤耦合生物质发电[J]. 毛健雄. 分布式能源. 2017(05)
[3]大型火电耦合生物质气化发电技术方案分析[J]. 倪浩,吴国强. 科技创新与应用. 2017(19)
[4]生物质气化耦合燃煤锅炉对燃烧安全性的影响[J]. 吴国强,倪浩. 科技创新与应用. 2017(19)
[5]燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析[J]. 周高强. 内燃机与配件. 2016(12)
[6]生物质气化技术发展分析[J]. 吴创之,刘华财,阴秀丽. 燃料化学学报. 2013(07)
[7]生物质发电项目碳排放计算方法应用研究[J]. 李颖,李静. 能源环境保护. 2012(01)
[8]流化床中生物质气化的数值模拟[J]. 李乾军,潘效军,张东平,蒋斌. 动力工程学报. 2011(08)
[9]流化床生物质气化发电过程动力学建模与验证[J]. 王红梅,张现飞,张兰珍,程志艳,刚毅. 可再生能源. 2011(04)
[10]流化床生物质气化动力学模型建立[J]. 李大中,王红梅,韩璞. 华北电力大学学报(自然科学版). 2008(01)
博士论文
[1]生物质发电气化过程建模及优化研究[D]. 李大中.华北电力大学（河北） 2009
硕士论文
[1]典型生物质气化特性的实验研究与模拟[D]. 付鹏.华中科技大学 2007
本文编号：3452175
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