發(fā)布時間：2020-04-24 06:43

【摘要】：生物質是重要的清潔可再生能源,雙流化床生物質/褐煤共氣化技術是將低品位的生物質和褐煤轉化成高品位氫能的重要途徑。目前的雙流化床生物質氣化技術還存在著水蒸氣氣化過程中的碳轉化率和焦油催化轉化效率較低等問題。本文提出的多級循環(huán)耦合流化床設計方案,即通過上下開孔的隔板和不均勻布風使氣化室內高速區(qū)和低速區(qū)實現(xiàn)物料內循環(huán),與燃燒室和氣化室之間的外循環(huán)進行耦合。該設計目的在于延長碳的水蒸氣氣化反應時間,減輕揮發(fā)分和H2對碳的水蒸氣氣化的抑制作用,強化碳和揮發(fā)分相互作用對焦油催化轉化促進作用,提高氣化過程中的碳轉化率和焦油催化轉化率為揭示多級循環(huán)耦合流化床中物料循環(huán)和壓力分布規(guī)律,本文設計和搭建了多級耦合循環(huán)流化床冷態(tài)試驗系統(tǒng),重點研究了床料量、低速區(qū)流化速度、高速區(qū)與低速區(qū)流化速度之比對氣化室壓力分布和外循環(huán)物料流率等參數的影響。本文設計了100kWth多級循環(huán)耦合流化床熱態(tài)試驗系統(tǒng),利用軟件對氣化過程中氣化溫度、水蒸氣和燃料質量比等反應條件對合成氣氣體組分中氫氣含量的影響進行了熱態(tài)模擬研究。本文中冷態(tài)試驗和熱態(tài)模擬研究為多級循環(huán)耦合流化床熱態(tài)試驗系統(tǒng)的搭建運行,和將來的工業(yè)化應用奠定了基礎。
【圖文】：

一次能源消費為２８５２．４百萬噸油當量，占世界一次能源消費的２２．４％。２０１３年逡逑中國發(fā)電量為５３６１．６十億千瓦時，占世界發(fā)電量的２３．２％。２０１３年中國Ｃ0２逡逑排放量為９５２４．３百萬噸，占世界Ｃ0２排放量的２７．１％。如圖１－１所示為英國石逡逑油公司（ＢＰ）發(fā)布的《世界能源統(tǒng)計２０１３》中我國能源消費比重。由于我國＂多逡逑煤、貧油、少氣’’的能源現(xiàn)狀，煤炭是我國最主要的能源，在一次能源消費中占逡逑比高達６７．５０％�！赌茉窗l(fā)展＂十－五叫見劃》提出提高非化石能源占一次能源消逡逑費比重和降低單位國內生產總值Ｃ化排放的能源發(fā)展目標。逡逑生物質能是生物通過光合作用，將太陽能轉化為化學能膽存在生物質內，逡逑即生物質是能量的載體。生物質作為唯一可再生的碳源，是僅次于煤、石油和逡逑天然氣的世界第四大能源，，是重要的可再生能源，也是二氧化碳近似零排放和逡逑氮、硫含量很低的清潔能源。逡逑大力開發(fā)生物質能，有助于改善我國Ｗ化石燃料為主的能源結構，是減少逡逑溫室氣體排放量、降低對化石燃料的依賴性Ｗ及規(guī)避油價攀升影響的重耍途徑，逡逑對推動能源生產和消費革命，促進我國經濟社會持續(xù)健康發(fā)展具有重耍作用。逡逑氨氣是一種重耍的潔凈能源和化工原料

化介質的快速床；氣化室產生的生物質殘?zhí)茧S物料循環(huán)進入燃燒室，燃燒所釋逡逑放的熱量則隨著物料循環(huán)進入吸熱的氣化室，實現(xiàn)裝置自供熱，提高了碳的轉逡逑化率和裝置熱效率ｍ。雙流化床氣化過程的基本原理如圖１－２所示。逡逑煙氣邐燃氣逡逑（Ｃ0２，閑，＆０等）邐用２，邋Ｃ０，Ｃ0２，邋ＣＥｉ等）逡逑冷溢物逡逑ｔ邋熱量——？邋＜Ｈ，０）逡逑，、巧３逡逑燃病善弓物料循環(huán)ｒ‘氣化差‘’逡逑空氣邐燃料水蒸氣逡逑圖１－２雙流化床氣化過程的基本原理逡逑１．３雙流化床生物質氣化技術研究進展逡逑１．３．１早期雙流化床生物質氣化技術逡逑生物質氣化技術始于１９１８年瑞典人Ａｘｅｌ邋Ｓｗｅｄｌｕｎｄ設計的第一臺上吸式逡逑木炭氣化爐Ｗ，并在二十世紀屯十年代的石油危機后蓬勃發(fā)展。根據己知文獻，逡逑４逡逑
【學位授予單位】：華北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TK6

【參考文獻】

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1 原曉華;馬隆龍;陳平;吳創(chuàng)之;任永志;趙勇;;生物質在隔板式內循環(huán)流化床中的氣化[J];太陽能學報;2005年06期

本文編號：2638648