户用型上吸式生物质气化炉的试验研究

发布时间：2023-04-11 21:17

　　随着化石燃料资源的日渐减少和其在燃烧时对环境造成的严重污染,生物质替代能源研究成为国际研究热点,对于新疆而言,棉杆资源丰富,合理利用生物质气化技术意义很大。 为了探寻影响生物质秸秆气化效率的反应条件,在分析各气化炉的气化特点基础上,根据生物质气化反应原理和热裂解原理,选取适合农村气化使用的上吸式生物质气化形式进行反应装置的研究和设计,主要研究内容如下： (1)通过对生物质热裂解气化反应的理论分析,对上吸式生物质气化炉的工作原理进行了分析,总结了该试验反应装置的主要性能特点,并给出了气化剂供给装置三维改进设计,定性分析了反应装置结构、秸秆压实密度和形态等对生物质气化过程的影响。 (2)对原反应装置进行了改进,并基于此装置进行了反应炉结构(本次研究主要考虑内径)对反应层温度影响的试验研究,试验结果表明,改进后的气化反应装置能保证物料气化反应充分；反应装置结构对气化反应时反应层的温度有显著影响。 (3)基于改善反应条件,提高秸秆可燃气转化效率为研究目标,利用Minitab软件响应曲面试验设计技术,设计了炉膛内径、物料的压实密度和物料颗粒形态等多因素的试验方案,确定了影响热效率指标的主次因素及...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
    1.1 前言
    1.2 生物质能资源
    1.3 生物质能的现代开发和利用技术
        1.3.1 直接燃烧技术
        1.3.2 物化转化技术
    1.4 生物质气化技术利用现状及前景
        1.4.1 国外生物气化技术利用现状
        1.4.2 国内生物气化技术利用现状
    1.5 结束语
        1.5.1 我国生物质气化技术存在问题
        1.5.2 本文主要的研究内容
第二章 生物质炉粒热解和气化分析及气化反应装置的设计
    2.1 生物质颗粒燃料热解和气化过程分析
        2.1.1 生物质热解原理
        2.1.2 生物质气化的基本原理
    2.2 生物质气化反应炉的类型
        2.2.1 固定床气化炉
        2.2.2 流化床气化炉
        2.2.3 热解气化炉
    2.3 反应炉结构设计及分析
        2.3.1 气化炉的炉型结构的确定
        2.3.2 上吸式生物质气化炉的基本气化反应原理
        2.3.3 生物质气化试验装置的主要结构参数设计
        2.3.4 供风系统的设计
    2.4 小结
第三章 上吸式反应炉影响反应过程的因素分析
    3.1 试验条件
        3.1.1 试验设备
        3.1.2 试验原料
    3.2 试验目标
    3.3 试验影响因素分析与因素范围的确定
        3.3.1 炉膛内径对各个反应层温度影响的试验分析
        3.3.2 气化剂的流量对温度场的影响
        3.3.3 气化介质对温度的影响
        3.3.4 物料粒度
        3.3.5 物料的压实密度
        3.3.6 试验影响因素的确定
    3.4 试验方案设计
        3.4.1 试验方案序贯设计
        3.4.2 响应曲面的优化
    3.5 试验过程
    3.6 小结
第四章 生物质气化炉反应试验及分析
    4.1 反应炉的试验设计
        4.1.1 正交试验
        4.1.2 试验方案和结果
        4.1.3 试验指标的参数组合
        4.1.4 性能指标和性能参数的关系
        4.1.5 热效率方差分析
    4.2 一次回归正交设计的梯度法寻优
        4.2.1 多元线性回归正交设计
        4.2.2 各因素对热效率影响结果的响应曲面分析
        4.2.3 快速登高法
        4.2.4 梯度方向上对热效率影响结果的响应曲面分析
    4.3 二次回归分析处理
        4.3.1 试验方案
        4.3.2 回归模型的建立和检验
    4.4 二阶响应曲面的优化分析
        4.4.1 极值分析
        4.4.2 二次曲面法式和等值线分析
    4.5 小结
第五章 总结和展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
附表
致谢
作者简介
硕士研究生学位论文导师评阅表



本文编号：3789764