發(fā)布時間：2020-07-18 17:20

【摘要】：生物質(zhì)能源是一種重要的一次能源和可再生能源,如何合理、高效、清潔的利用生物質(zhì)能源已經(jīng)成為研究焦點。生物質(zhì)氣化技術是一種有前景的處理方法,目前還處于探索階段。雖然很多學者對生物質(zhì)氣化技術和生物質(zhì)流化床氣化爐進行了不同研究,但是工業(yè)化應用的生物質(zhì)流化床多為焚燒鍋爐,生物質(zhì)流化床氣化爐工業(yè)化應用還較少。針對這個問題,論文設計了100t/d生物質(zhì)流化床氣化爐,并針對設計的流化床氣化爐進行了熱力計算；并在已有的流化床實驗臺上進行了冷態(tài)調(diào)試實驗和生物質(zhì)焚燒氣化實驗。本論文開展的主要工作及結(jié)論如下：(1)設計了100t/d生物質(zhì)流化床氣化爐,對臨界流化風速進行了計算,對爐膛結(jié)構、風室結(jié)構、布風板開孔率和風帽個數(shù)等進行了設計計算,以及對流化床阻力進行了計算。(2)對生物質(zhì)流化床氣化爐進行了燃燒熱能平衡和熱損失、氣化損失和爐膛熱力計算。經(jīng)計算,流化床氣化爐的熱力總損失為10.05%,熱效率為89.95%。其中氣化氣熱值為4.2 MJ/m3,氮氣熱損失為1.5 MJ/m3。(3)冷態(tài)實驗發(fā)現(xiàn)粒徑為0.5 mm的床料(石英砂)質(zhì)量為1kg時最適合流化床流化,臨界風量為36.02 m3/h；物料進料實驗發(fā)現(xiàn)物料進料速度與調(diào)控速率成一次線性關系。(4)在流化床汽化爐上進行了生物質(zhì)焚燒氣化實驗。研究了床料(石英砂)質(zhì)量和玉米芯的粒徑對生物質(zhì)焚燒穩(wěn)定性的影響。經(jīng)焚燒實驗發(fā)現(xiàn),粒徑為0.5 mm的石英砂床料質(zhì)量為1kg、玉米芯顆粒粒徑為5～8 mm時焚燒狀態(tài)更加穩(wěn)定。氣化實驗結(jié)果表明,空氣當量比(ER)為0.28時,CO和H2濃度最高,分別達到15.01%和3.9%；CO2和02濃度最低,分別為7.87%和4.34%,燃氣熱值為最高為4.1 MJ/m3；氣化溫度在700～850℃范圍內(nèi)時,隨著氣化溫度的升高,CH4和CO濃度也在增大,而O2和CO2濃度則下降,燃氣熱值最高達到5.8 MJ/m3。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TK6
【圖文】：

逡逑實驗所懫用的原料是農(nóng)業(yè)生物質(zhì)資源，產(chǎn)自大連市某玉米芯加工企業(yè)的玉有沈陽某企業(yè)的稻桿成型顆粒，如圖４．１所示。物料的工業(yè)分析和元素分．１所示。逡逑循環(huán)流化床內(nèi)加入１邋ｋｇ粒徑為０．５邋ｍｒｎ的石英砂為床料，此時靜床高達到３

風帽是實現(xiàn)爐臘均勻布風的關鍵部件。如風帽設計圖，在每個風帽上面鉆取八個進逡逑風小孔。進風小孔可以加快進風速度，為流化床提供更高的流化風速，有利于床層流化，逡逑而且風帽小孔向下傾斜可以阻止床料泄露。在開孔率為３％的布風板上均勾的安裝１０個逡逑風帽，可以保證進風可以均勾分布于布風板之上。逡逑

排澄管道內(nèi)，１ｋｇ石英砂位于爐膛內(nèi)。將床料投放口關閉，通過控制柜調(diào)節(jié)風機頻率，逡逑控制風量（羅茨風機進風量和引風機抽風量總和）；由小到大調(diào)節(jié)風量，呈梯度遞進，逡逑再通過壓力表讀取記錄實時壓力，最終得出風量－壓力曲線，如圖４．９所示。當風量較小逡逑時，氣流通過顆粒間的速度較慢，床層阻力相對較��；隨著風量的增大，通過顆粒間縫逡逑隙的氣流速度增大，床層阻力也相應的增大；在風量達到一定值時，床內(nèi)的砂層會翻涌逡逑沸騰，顆粒間的縫隙變大，床層阻力減��；再繼續(xù)增大風量，床料達到流化狀態(tài)，這時逡逑隨著風量的不斷增大壓差也會不斷增大，通過壓差隨著風量的變化曲線就可以得出流化逡逑風量和壓差的臨界值，只是數(shù)值表現(xiàn)不同。逡逑通過圖４．９可以看出，隨著風量的增加，壓力曲線呈現(xiàn)不斷增長的趨勢，當風量增逡逑大到３６．０２ｍ３／ｈ時，壓差出現(xiàn)了明顯的下降，然后隨著風景的增大而增大。３６．０２邋ｍ３／ｈ逡逑就是流化床在此床料質(zhì)量時的臨界風量值。出現(xiàn)壓差轉(zhuǎn)折點的主要原因是床料處于固定逡逑狀態(tài)時

【參考文獻】

相關期刊論文 前3條

1 陳曉輝;賈亞龍;馮杰;房倚天;李文英;;流化床-氣流床耦合反應器中煤氣化特性[J];化工學報;2011年12期

2 郭東彥,伊曉路,徐健,張曉東,張衛(wèi)杰;生物質(zhì)循環(huán)流化床循環(huán)特性研究[J];可再生能源;2004年06期

3 張軍;;中國能源發(fā)展戰(zhàn)略和能源政策[J];能源與節(jié)能;2011年05期

相關碩士學位論文 前1條

1 黃治坤;大型循環(huán)流化床鍋爐燃燒優(yōu)化研究[D];華北電力大學;2012年

本文編號：2761193