針對(duì)下吸式生物質(zhì)氣化爐主要部件對(duì)氣化效果的影響進(jìn)行了分析,并且設(shè)計(jì)了1臺(tái)生物質(zhì)氣化爐。以空氣-水蒸汽為氣化劑,松木顆粒為原料,對(duì)該氣化爐進(jìn)行試驗(yàn)。在僅以空氣為氣化劑時(shí),確定了最佳空氣當(dāng)量比（ER）為0.263,還原區(qū)反應(yīng)溫度達(dá)到671℃,燃?xì)鉄嶂颠_(dá)到峰值1 569 kcal/Nm3。在ER保持0.263不變的條件下,增加水蒸汽與燃料質(zhì)量比（S/B）,在反應(yīng)溫度高于600℃時(shí),燃?xì)庵蠧O含量逐漸減少,H2含量逐漸增加。當(dāng)該氣化爐以空氣-水蒸汽為氣化劑,ER為0.263,S/B為0.078時(shí),燃?xì)鉄嶂颠_(dá)到最大值1 627 kcal/Nm3。 

【文章來源】：沈陽工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019,15(01)

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

氣化爐結(jié)構(gòu)

第1期傅玉棟，等：以空氣-水蒸汽為氣化劑下吸式生物質(zhì)氣化爐設(shè)計(jì)與試驗(yàn)3試驗(yàn)結(jié)果與分析圖2為還原反應(yīng)溫度、熱值與ER關(guān)系曲線，隨著ER的增加，爐內(nèi)O2增加，氧化反應(yīng)增強(qiáng)，產(chǎn)生更多熱量使還原反應(yīng)溫度增加，當(dāng)ER為0.263時(shí)，反應(yīng)溫度為671℃，達(dá)到峰值。當(dāng)ER大于0.263時(shí)，隨著ER繼續(xù)增加，惰性氣體N2也增加，使?fàn)t內(nèi)部分熱量被N2帶出，降低反應(yīng)溫度。圖2還原區(qū)反應(yīng)溫度和熱值隨ER變化曲線圖3為ER對(duì)燃?xì)飧鹘M分百分含量的影響，隨著ER從0.242增加到0.283，燃?xì)庵蠧O和H2的含量先增加后降低。當(dāng)ER為0.271時(shí)，CO含量最高，達(dá)到27.9%，而此時(shí)H2含量較低，為7.86%。圖2熱值與ER變化曲線顯示，當(dāng)ER為0.263時(shí)，燃?xì)饩哂休^高熱值，為1569kcal/Nm3，還原區(qū)溫度升高促進(jìn)了CO和H2的生成。所以，該氣化爐最佳ER值取0.263。圖3燃?xì)飧鹘M分百分含量隨ER變化曲線對(duì)于下吸式氣化爐，氣化劑量和反應(yīng)溫度直接決定氣化效果。隨著S/B的增加，燃?xì)飧鞒煞趾坑休^大的變化，其中CO含量逐漸降低，當(dāng)S/B增加到0.144時(shí)，達(dá)到最低值；H2含量則逐漸升高，當(dāng)S/B增加到0.108時(shí)，達(dá)到峰值。而CH4和CnHm含量變化并不大，如圖4所示。圖4燃?xì)飧鹘M分百分含量隨S/B變化曲線產(chǎn)生該變化的原因是當(dāng)通入蒸汽氣化劑后，還原區(qū)進(jìn)行CO變換反應(yīng)：CO+H2O(g)→CO2+H2（3）由反應(yīng)式可以看出，CO參與了變換反應(yīng)，生成了H2。因此，CO濃度是逐漸降低的，而H2含量是逐漸增加的。H2含量增加時(shí)，燃?xì)馊紵鹧嫱饩夘伾仕{(lán)色。還原區(qū)反應(yīng)溫度隨S/B的增加而逐漸降低，當(dāng)溫度低于600℃時(shí)，CO變換反應(yīng)進(jìn)行緩慢。當(dāng)S/B進(jìn)一步增加，反應(yīng)溫度則繼續(xù)降低，使氣化爐內(nèi)的可燃?xì)怏w含量減少。通過分析可以得出，該氣化爐

第1期傅玉棟，等：以空氣-水蒸汽為氣化劑下吸式生物質(zhì)氣化爐設(shè)計(jì)與試驗(yàn)3試驗(yàn)結(jié)果與分析圖2為還原反應(yīng)溫度、熱值與ER關(guān)系曲線，隨著ER的增加，爐內(nèi)O2增加，氧化反應(yīng)增強(qiáng)，產(chǎn)生更多熱量使還原反應(yīng)溫度增加，當(dāng)ER為0.263時(shí)，反應(yīng)溫度為671℃，達(dá)到峰值。當(dāng)ER大于0.263時(shí)，隨著ER繼續(xù)增加，惰性氣體N2也增加，使?fàn)t內(nèi)部分熱量被N2帶出，降低反應(yīng)溫度。圖2還原區(qū)反應(yīng)溫度和熱值隨ER變化曲線圖3為ER對(duì)燃?xì)飧鹘M分百分含量的影響，隨著ER從0.242增加到0.283，燃?xì)庵蠧O和H2的含量先增加后降低。當(dāng)ER為0.271時(shí)，CO含量最高，達(dá)到27.9%，而此時(shí)H2含量較低，為7.86%。圖2熱值與ER變化曲線顯示，當(dāng)ER為0.263時(shí)，燃?xì)饩哂休^高熱值，為1569kcal/Nm3，還原區(qū)溫度升高促進(jìn)了CO和H2的生成。所以，該氣化爐最佳ER值取0.263。圖3燃?xì)飧鹘M分百分含量隨ER變化曲線對(duì)于下吸式氣化爐，氣化劑量和反應(yīng)溫度直接決定氣化效果。隨著S/B的增加，燃?xì)飧鞒煞趾坑休^大的變化，其中CO含量逐漸降低，當(dāng)S/B增加到0.144時(shí)，達(dá)到最低值；H2含量則逐漸升高，當(dāng)S/B增加到0.108時(shí)，達(dá)到峰值。而CH4和CnHm含量變化并不大，如圖4所示。圖4燃?xì)飧鹘M分百分含量隨S/B變化曲線產(chǎn)生該變化的原因是當(dāng)通入蒸汽氣化劑后，還原區(qū)進(jìn)行CO變換反應(yīng)：CO+H2O(g)→CO2+H2（3）由反應(yīng)式可以看出，CO參與了變換反應(yīng)，生成了H2。因此，CO濃度是逐漸降低的，而H2含量是逐漸增加的。H2含量增加時(shí)，燃?xì)馊紵鹧嫱饩夘伾仕{(lán)色。還原區(qū)反應(yīng)溫度隨S/B的增加而逐漸降低，當(dāng)溫度低于600℃時(shí)，CO變換反應(yīng)進(jìn)行緩慢。當(dāng)S/B進(jìn)一步增加，反應(yīng)溫度則繼續(xù)降低，使氣化爐內(nèi)的可燃?xì)怏w含量減少。通過分析可以得出，該氣化爐

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]不同配氣工藝下生物質(zhì)固定床氣化試驗(yàn)研究[J]. 呂兆川,李景東,張兆玲,董玉平,梁敬翠,蓋超,楊帥.  化學(xué)工程. 2014(08)
[2]生物質(zhì)氣化技術(shù)研究現(xiàn)狀及其發(fā)展[J]. 常軒,齊永鋒,張冬冬,徐亮.  現(xiàn)代化工. 2013(06)
[3]上吸式生物質(zhì)氣化爐的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 李斌,陳漢平,楊海平,王賢華,張世紅.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2011(07)



本文編號(hào)：3108362