近年來(lái)隨著人們生活質(zhì)量的提高,人類(lèi)對(duì)于能源的依賴(lài)性越來(lái)越強(qiáng),每年的能耗增長(zhǎng)率逐年上升,目前許多學(xué)者和技術(shù)人員努力尋找傳統(tǒng)能源的替代品。我國(guó)擁有豐富的生物質(zhì)資源,因此生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)已成為發(fā)展可再生能源的新型技術(shù)之一。本課題結(jié)合最新技術(shù)——等離子體技術(shù)和噴動(dòng)-流化床技術(shù),協(xié)同應(yīng)用于生物質(zhì)熱解氣化的研究中,并利用ASPEN PLUS化工流程軟件模擬生物質(zhì)氣化系統(tǒng)及燃?xì)獍l(fā)電系統(tǒng)的工藝流程。分別針對(duì)空氣、氧氣、水蒸氣-氧氣三種氣化情況,探討了不同的影響因素對(duì)合成氣結(jié)果的影響,同時(shí)利用軟件建立以燃?xì)廨啓C(jī)M701F（50Hz）型為熱電轉(zhuǎn)化設(shè)備的發(fā)電模型。最后,對(duì)氣化系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行了能量分析與火用分析,分析等離子體技術(shù)的發(fā)展優(yōu)勢(shì)所在。主要研究工作如下:本課題進(jìn)行了等離子體噴動(dòng)-流化床的常溫流態(tài)化測(cè)試與熱解氣化實(shí)驗(yàn)研究,常溫下針對(duì)兩種不同類(lèi)型分布板進(jìn)行實(shí)驗(yàn),從最小噴動(dòng)速度和最大床層壓降兩個(gè)角度,測(cè)試與分析噴動(dòng)-流化床的裝置性能;在熱解氣化實(shí)驗(yàn)中,探究了不同因素對(duì)熱解合成氣的組分、產(chǎn)氣速率、產(chǎn)氣量的影響。其次,利用ASPEN PLUS化工通用流程軟件,搭建等離子體噴動(dòng)-流化床熱解生物質(zhì)的流程模型,... 

【文章來(lái)源】：廣州大學(xué)廣東省

【文章頁(yè)數(shù)】：122 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 立題背景與研究?jī)?nèi)容
    1.1 生物質(zhì)利用技術(shù)及現(xiàn)狀
        1.1.1 生物質(zhì)的概念
        1.1.2 生物質(zhì)資源狀況及能源轉(zhuǎn)換技術(shù)
        1.1.3 生物質(zhì)熱解氣化技術(shù)的應(yīng)用和研究
    1.2 氣固噴動(dòng)-流化床技術(shù)基礎(chǔ)
        1.2.1 氣固噴動(dòng)-流化床發(fā)展背景
        1.2.2 氣固噴動(dòng)-流化床主要參數(shù)
        1.2.3 氣固噴動(dòng)-流化床的熱解研究進(jìn)展
    1.3 等離子體熱解技術(shù)基礎(chǔ)
        1.3.1 等離子體的概念和分類(lèi)
        1.3.2 低溫等離子體反應(yīng)器
        1.3.3 等離子體熱解技術(shù)的研究進(jìn)展
    1.4 熱解氣化的數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
        1.4.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.4.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀
    1.5 課題的研究?jī)?nèi)容
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究?jī)?nèi)容
        1.5.3 本課題創(chuàng)新點(diǎn)
    1.6 小結(jié)
第二章 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)值模擬的介紹
    2.1 等離子噴動(dòng)-流化床熱解裝置
        2.1.1 等離子體發(fā)生裝置
        2.1.2 噴動(dòng)-流化床反應(yīng)器
        2.1.3 螺旋進(jìn)料器
        2.1.4 氣體收集
        2.1.5 固體收集
    2.2 采樣與制備
        2.2.1 生物質(zhì)物料
        2.2.2 石英砂
    2.3 實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)
        2.3.1 等離子體噴動(dòng)-流化床的冷態(tài)實(shí)驗(yàn)
        2.3.2 等離子體噴動(dòng)-流化床的熱解氣化實(shí)驗(yàn)
    2.4 分析系統(tǒng)
        2.4.1 氣相色譜儀
        2.4.2 Aglient數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
    2.5 Aspen Plus簡(jiǎn)介
        2.5.1 Aspen Plus特點(diǎn)和功能
        2.5.2 吉布斯最小自由能原理
    2.6 小結(jié)
第三章 生物質(zhì)等離子體噴動(dòng)-流化床熱解氣化實(shí)驗(yàn)研究
    3.1 等離子體噴動(dòng)-流化床的常溫流態(tài)化測(cè)試與分析
        3.1.1 最小噴動(dòng)速度
        3.1.2 最大床層壓降
    3.2 等離子體噴動(dòng)-流化床熱解氣化實(shí)驗(yàn)測(cè)試與分析
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)條件
        3.2.2 進(jìn)料速率對(duì)氣體產(chǎn)物的影響
        3.2.3 水平輔助氣體對(duì)氣體產(chǎn)物的影響
        3.2.4 氣化劑（水蒸氣）加入對(duì)氣體產(chǎn)物的影響
    3.3 小結(jié)
第四章 等離子體噴動(dòng)-流化床氣化的模型建立及結(jié)果分析
    4.1 模型建立與模型驗(yàn)證
        4.1.1 生物質(zhì)氣化的反應(yīng)原理
        4.1.2 模型的建立
        4.1.3 模型的驗(yàn)證
    4.2 氣化的主要評(píng)價(jià)參數(shù)及影響因素
        4.2.1 氣體熱值
        4.2.2 氣體產(chǎn)率
        4.2.3 氣化效率
        4.2.4 影響因素
    4.3 不同氣化劑下的氣化模擬研究
        4.3.1 空氣為氣化劑的模擬及影響因素分析
        4.3.2 氧氣為氣化劑的模擬及影響因素分析
        4.3.3 水蒸氣-氧氣為氣化劑的模擬及影響因素分析
    4.4 相同條件下不同氣化劑的氣化模擬分析
        4.4.1 不同氣化劑對(duì)2體積分?jǐn)?shù)的影響
        4.4.2 不同氣化劑對(duì)體積分?jǐn)?shù)的影響
        4.4.3 不同氣化劑對(duì)CO2體積分?jǐn)?shù)的影響
        4.4.4 不同氣化劑對(duì)4體積分?jǐn)?shù)的影響
        4.4.5 不同氣化劑對(duì)2體積分?jǐn)?shù)的影響
        4.4.6 不同氣化劑對(duì)氣體熱值的影響
        4.4.7 不同氣化劑對(duì)氣體產(chǎn)率的影響
        4.4.8 不同氣化劑對(duì)氣化效率的影響
    4.5 小結(jié)
第五章 燃?xì)獍l(fā)電的模型分析與系統(tǒng)熱力學(xué)分析
    5.1 燃?xì)獍l(fā)電系統(tǒng)的原理及特點(diǎn)
    5.2 模型設(shè)計(jì)
        5.2.1 建立模型
        5.2.2 流程描述
        5.2.3 物性方法
    5.3 燃?xì)廨啓C(jī)的參數(shù)計(jì)算
        5.3.1 燃?xì)廨啓C(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算
        5.3.2 M701燃?xì)廨啓C(jī)的性能參數(shù)計(jì)算
    5.4 模型驗(yàn)證
    5.5 模擬結(jié)果
        5.5.1 實(shí)例模擬結(jié)果
        5.5.2 最佳操作條件下的模擬結(jié)果
    5.6 能量分析與火用分析
        5.6.1 能量分析
        5.6.2 火用分析
        5.6.3 能量效率及火用效率
    5.7 氣化系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)的熱力學(xué)分析
        5.7.1 計(jì)算條件
        5.7.2 物流的能量值和火用值
        5.7.3 氣化系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)的效率比較
    5.8 小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 問(wèn)題和展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]基于ASPEN PLUS的垃圾等離子體氣化模擬研究[J]. 曹小玲,陳建行,唐世斌,張航,鄭澤華,石沛.  工業(yè)爐. 2014(02)
[3]基于感應(yīng)加熱的生物質(zhì)氣化制氫試驗(yàn)[J]. 吉恒松,王謙,成珊,何志霞,王爽.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2013(10)
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[8]超臨界水生物質(zhì)氣化制氫的研究進(jìn)展[J]. 楊一超.  天然氣化工（C1化學(xué)與化工）. 2010(02)
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博士論文
[1]生物質(zhì)和煤共氣化共燃的實(shí)驗(yàn)和機(jī)理研究[D]. 魯許鰲.華北電力大學(xué)（北京） 2010
[2]生物質(zhì)熱解制氫機(jī)理和實(shí)驗(yàn)研究[D]. 孫立.天津大學(xué) 2008
[3]天然氣能源化工產(chǎn)品鏈的系統(tǒng)分析與評(píng)價(jià)[D]. 黃智賢.華南理工大學(xué) 2007
[4]生物質(zhì)與煤共熱解試驗(yàn)研究[D]. 陳吟穎.華北電力大學(xué)（河北） 2007
[5]城市垃圾流化床氣化與旋風(fēng)燃燒熔融特性研究[D]. 肖剛.浙江大學(xué) 2006
[6]生物質(zhì)常規(guī)與非常規(guī)條件下的熱解行為及升值利用研究[D]. 曹青.太原理工大學(xué) 2005

碩士論文
[1]生物質(zhì)焦油模型化合物的氧化催化實(shí)驗(yàn)研究[D]. 鄭小龍.華北電力大學(xué) 2014
[2]生物質(zhì)發(fā)電過(guò)程分析與建模研究[D]. 徐錦丹.華北電力大學(xué)（北京） 2010
[3]生物質(zhì)氣化產(chǎn)氣的模擬及優(yōu)化研究[D]. 張亞寧.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[4]生物質(zhì)熱解油氣化實(shí)驗(yàn)與模擬研究[D]. 賀瑞雪.華中科技大學(xué) 2008
[5]IGCC聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)建模與設(shè)計(jì)優(yōu)化研究[D]. 遲全虎.中國(guó)科學(xué)院研究生院（工程熱物理研究所） 2004
[6]IGCC氣化系統(tǒng)仿真[D]. 寇惠武.華北電力大學(xué)（北京） 2004
[7]生物質(zhì)熱裂解實(shí)驗(yàn)研究及熱裂解產(chǎn)物利用[D]. 王棟.浙江大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3346558