【摘要】：生物質高溫空氣氣化技術是燃料利用和能源供應領域內的一項高新技術,對緩解能源危機和改善環(huán)境質量具有重要意義,在日本、美國、西歐等一些發(fā)達國家已受到學術界和工業(yè)界的高度重視。由于我國在這方面的研究工作剛剛起步,一方面對高溫空氣氣化過程本身缺乏足夠的研究,另一方面還沒有一個較完善的可用于高溫空氣氣化研究的實驗系統(tǒng)。為提高我國高溫空氣氣化技術的研究水平,早日形成我國自主的知識產權,以迎接加入WTO后的挑戰(zhàn),有必要著手開展有關研究工作。 作為“十五”863計劃項目“生物質氣化發(fā)電優(yōu)化系統(tǒng)及其示范工程”的子課題—“生物質高溫氣化技術研究”的前期工作,本文主要進行了如下工作: 1 收集并閱讀了大量的中外文獻,闡述了中外高溫空氣氣化研究和技術的發(fā)展動態(tài)。 2 為認識生物質高溫空氣氣化過程,并為工藝過程設計及實驗裝置設計提供理論指導,對生物質高溫空氣氣化進行了理論探討,將生物質高溫氣化分為不完全燃燒與高溫干餾階段和高溫氣化階段,并對各階段的理論計算進行了分析。 3 為了設計生物質高溫空氣氣化系統(tǒng)實驗裝置及編制生物質高溫空氣氣化工藝過程的計算機程序,首先以無煙煤為原料對高溫空氣氣化工藝過程作了手工設計計算,計算結果為:氣化溫度為1537℃、氣化效率為93.8%、合成燃氣熱值為6746kJ/Nm~3、系統(tǒng)熱效率為43.8%、燃燒室的燃燒溫度為1575℃、蓄熱體的流通截面積為0.02m~2、蓄熱體的高度為0.23m。然后采用Visual C++編制了高溫空氣氣化工藝過程的計算機程序,并運用該程序進行了如下兩類工作:(1)取高溫空氣溫度為1100℃,對無煙煤氣化工藝進行了計算,其結果與手工計算完全一致,驗證了該程序的正確性;同樣地對木塊、垃圾分別進行計算,木塊的計算結果為:氣化溫度為1338℃、氣化效率為81%、合成燃氣熱值為5692kJ/Nm~3、系統(tǒng)熱效率為42.3%、燃燒室的燃燒溫度為1386℃、蓄熱體的流通截面積為0.023m~2、蓄熱體的高度為0.38m;垃圾的計算結果為:氣化溫度為1269℃、氣化效率為82.1%、合成燃氣熱值為6153kJ/Nm~3、系統(tǒng)熱效率為50%、燃燒室的燃燒溫度為1386℃、蓄熱體的流通截面積為0.045m~2、蓄熱體的高度為0.38m。(2)對高溫空氣氣化的主要影響因素進行了分析,結果指出:對于確定的氮碳比,蒸汽消耗率增加氣化溫度降低,氣化所得的煤氣熱值增大;對于確定的蒸汽消耗率,氣化溫度隨氮碳比的增大而升高,然而氣化所得的煤氣熱值卻隨氮碳比的增加而降低;對于確定的蒸汽消耗率、氮碳比,煤氣熱值隨氣化溫度的增加而增加,但是增加量不大。 4 高溫空氣發(fā)生器是我�！吧镔|高溫空氣氣化技術研究”課題組正在研制的實驗研究系統(tǒng)的關鍵部件之一,其主要功能是產生溫度為800～1500℃的空氣。作者按照給定的設計參數(shù)結合上述工藝計算的結果,設計了以高溫低氧彌散燃燒為核心技術的高溫空氣發(fā)生器,繪制了全套工程圖紙,并自始至終參加了該裝置的建造過程。 5 高溫空氣發(fā)生器呈對稱結構,其中一側進行燃燒,另一側產生高溫空氣,形成的高溫空氣必須分成兩部分,一部分流向發(fā)生器的另一側用作助燃劑,另一部分流向氣化器用作氣化劑。為掌握高溫空氣發(fā)生器內空氣流量的分配特性及送出空氣的壓力大小,在高溫空氣發(fā)生器實驗裝置上進行了冷態(tài)實驗。結果表明,通過冷端調節(jié)就可以實現(xiàn)分流的目的,即:對于確定的排煙機開度,可以調
【圖文】：

為第3章高溫空氣氣化系統(tǒng)的工藝設計計算奠定了基礎。2.1生物質高溫空氣氣化分析生物質高溫空氣氣化器工作原理圖如圖2一1所示，，5ll]，生物質與高溫空氣一起由氣化器頂部加入，生物質一邊下落一邊與高溫空氣進行不完全燃燒及高溫干餾反應，絕大部分剩余的生物質落在卵石床上與高溫空氣進行氣化反應，反應后形成的熔渣和合成燃氣由卵石床流出，熔渣流入集渣室里，合成燃氣從燃氣出口排出。與傳統(tǒng)氣化理論[szl不同的是，我們把從生物質燃料加入氣化爐到氣化結束的整個過程分為兩個階段

本章主要對高溫空氣發(fā)生器和四通閥的結構與尺寸進行了設計，就耐火材料的選擇進行了理論分析，對其厚度的計算進行了程序設計，并應用計算書璐圖軟件Auot以D繪制了全套工程圖紙;同時，對所屬附件也作了詳細地闡述，設計的高溫空氣發(fā)生器系統(tǒng)裝配圖見附圖5一1.5·‘高沮空氣發(fā)牛器的基本組成及其工作原理‘“”’高溫空氣發(fā)生器側獲得高溫空氣一的關鍵部件，其關鍵技術在于采用了一對蜂窩陶瓷蓄熱體;該蓄熱體具有比表面積大、傳熱性能好、阻力攝失小、能實現(xiàn)極限余熱回收等特點，是一種緊湊的高效換熱器。高溫空氣發(fā)生器主要由燃燒室、嫌燒器、，熱室、四通閥、鼓風機及抓灘隊等組成，其中燃燒室、燃燒器、苗熱室各兩個呈左右對稱布置;工作原理示意圖如圖于文所示，高溫空氣發(fā)生器工作時，燃料在A側燃燒室內然燒，產生13()0℃的高溫煙氣
【學位授予單位】：中南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2002
【分類號】：TK6

【引證文獻】

相關期刊論文 前1條

1 黃雪丹;邢玉明;侯硯澤;;蜂窩陶瓷蓄熱室的多目標遺傳優(yōu)化設計[J];工業(yè)爐;2008年04期

相關博士學位論文 前2條

1 王連勇;煤高溫空氣無焦油氣化實驗研究[D];東北大學;2009年

2 艾元方;低氧彌散燃燒物理化學特征及薄壁蓄熱攝動解析[D];中南大學;2006年

相關碩士學位論文 前1條

1 張杰;氣流床氣化顆粒物分布特性及熱氧氣化工藝研究[D];華東理工大學;2013年

本文編號：2688029