生物質燃料,特別是秸稈類生物質具有堿金屬含量高、低灰熔點等特點,在常規(guī)鍋爐的燃燒利用過程容易出現(xiàn)各種問題,比如結渣、沉積以及腐蝕等問題。本文在總結國內外生物質氣化燃燒相關文獻基礎上,嘗試結合流化床的低溫、蓄熱量大的特性以及回轉爐的機械混合、強制擾動的特點,提出了一種含床料的回轉式間接燃燒裝置,其本質為一個結合了生物質回轉式氣化器以及氣化氣燃燒的生物質分級燃燒設備。課題以該回轉式氣化反應器為核心,實現(xiàn)了從概念提出、主體設計到實驗臺搭建以及完成熱態(tài)實驗的全過程。本研究首先通過熱解實驗確定了棉桿顆粒燃料的熱解產物特性,分析了棉桿顆粒燃料在不同溫度工況下的熱解三相產物比例、熱解氣組分以及單位質量燃料產氣量（mol/kg）的變化情況。試驗獲取的熱解燃氣產量作為后續(xù)回轉式氣化模型計算中的一項重要基礎數(shù)據(jù)。本研究還利用熱重分析方法確定了棉桿顆粒與棉桿粉狀燃料的熱解過程以及后續(xù)半焦燃燒過程的動力學特性,求解了棉桿顆粒燃料和棉桿粉狀燃料的熱解活化能分別為46.2和47kj/mol。本研究針對新型回轉式生物質汽化器進行了設計計算。根據(jù)設計燃料的元素組成與工業(yè)分析,計算燃料氣化燃燒需氧量、煙氣排放等因素,綜... 

【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 生物質能特點
    1.3 生物質成型燃料
    1.4 生物質能利用技術
    1.5 本文主要研究內容
2 生物質氣化技術以及反應器綜述
    2.1 引言
    2.2 生物質氣化設備的研究進展
        2.2.1 固定床反應器
        2.2.2 流化床反應器
    2.3 回轉式反應器的國內外研究現(xiàn)狀
        2.3.1 回轉爐國內研究現(xiàn)狀
        2.3.2 回轉爐國外研究進展
    2.4 本章小結
3 生物質熱解特性實驗研究
    3.1 引言
    3.2 秸稈顆粒燃料管式爐熱解氣化特性
        3.2.1 實驗裝置
        3.2.2 試驗燃料準備
        3.2.3 不同溫度對顆粒燃料熱解產物的影響
        3.2.4 燃料種類與粒徑對熱解產物的影響
    3.3 秸稈顆粒燃料熱解動力學特性
        3.3.1 實驗設備
        3.3.2 熱重實驗結果分析
        3.3.3 化學動力學參數(shù)求解
    3.4 本章小結
4 回轉式顆粒燃料氣化燃燒試驗系統(tǒng)
    4.1 引言
    4.2 試驗系統(tǒng)設計過程
        4.2.1 燃料燃燒特性計算
        4.2.2 爐膛形狀尺寸確定
        4.2.3 秸稈顆粒燃料給料機設計
        4.2.4 二次燃燒室
    4.3 實驗系統(tǒng)組成
    4.4 實驗設備流場流動特性
    4.5 本章小結
5 回轉式氣化爐運行和間接燃燒實驗研究
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 實驗材料準備
        5.2.2 實驗點火過程及點火特性
    5.3 回轉式燃燒爐氣化燃燒實驗過程及結果分析
        5.3.1 回轉爐轉速對生物質氣化的影響
        5.3.2 溫度對生物質氣化的影響
        5.3.3 當量比(ER)對生物質氣化的影響
        5.3.4 回轉式燃燒爐氣化燃燒整體工況分析
        5.3.5 回轉爐底灰與殘?zhí)糠植继匦苑治?br>    5.4 本章小結
6 生物質氣化動態(tài)平衡模型模擬
    6.1 引言
    6.2 回轉爐內生物質氣化模型建立
        6.2.1 生物質氣化過程及物理化學原理
        6.2.2 回轉爐內動力學平衡氣化模型的建立
    6.3 回轉爐動力學平衡氣化模型計算及結果分析
        6.3.1 模型的計算
        6.3.2 模型計算結果分析
    6.4 本章小結
7 全文總結與工作展望
    7.1 主要研究總結
    7.2 主要創(chuàng)新點
    7.3 未來的研究展望
參考文獻
作者簡歷



本文編號：3581727