發(fā)布時(shí)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(diǎn)。生物質(zhì)氣化技術(shù)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(xué)者對(duì)生物質(zhì)氣化技術(shù)和生物質(zhì)流化床氣化爐進(jìn)行了不同研究,但是工業(yè)化應(yīng)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(yīng)用還較少。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,論文設(shè)計(jì)了100t/d生物質(zhì)流化床氣化爐,并針對(duì)設(shè)計(jì)的流化床氣化爐進(jìn)行了熱力計(jì)算；并在已有的流化床實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了冷態(tài)調(diào)試實(shí)驗(yàn)和生物質(zhì)焚燒氣化實(shí)驗(yàn)。本論文開(kāi)展的主要工作及結(jié)論如下：(1)設(shè)計(jì)了100t/d生物質(zhì)流化床氣化爐,對(duì)臨界流化風(fēng)速進(jìn)行了計(jì)算,對(duì)爐膛結(jié)構(gòu)、風(fēng)室結(jié)構(gòu)、布風(fēng)板開(kāi)孔率和風(fēng)帽個(gè)數(shù)等進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算,以及對(duì)流化床阻力進(jìn)行了計(jì)算。(2)對(duì)生物質(zhì)流化床氣化爐進(jìn)行了燃燒熱能平衡和熱損失、氣化損失和爐膛熱力計(jì)算。經(jīng)計(jì)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?dú)鉄釗p失為1.5 MJ/m3。(3)冷態(tài)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)粒徑為0.5 mm的床料(石英砂)質(zhì)量為1kg時(shí)最適合流化床流化,臨界風(fēng)量為36.02 m3/h；物料進(jìn)料實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)物料進(jìn)料速度與調(diào)控速率成一次線性關(guān)系。(4)在流化床汽化爐上進(jìn)行了生物質(zhì)焚燒氣化實(shí)驗(yàn)。研究了床料(石英砂)質(zhì)量和玉米芯的粒徑對(duì)生物質(zhì)焚燒穩(wěn)定性的影響。經(jīng)焚燒實(shí)驗(yàn)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(shí)焚燒狀態(tài)更加穩(wěn)定。氣化實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,空氣當(dāng)量比(ER)為0.28時(shí),CO和H2濃度最高,分別達(dá)到15.01%和3.9%；CO2和02濃度最低,分別為7.87%和4.34%,燃?xì)鉄嶂禐樽罡邽?.1 MJ/m3；氣化溫度在700～850℃范圍內(nèi)時(shí),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?xì)鉄嶂底罡哌_(dá)到5.8 MJ/m3。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TK6
【圖文】：

逡逑實(shí)驗(yàn)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(yáng)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(shí)靜床高達(dá)到３

風(fēng)帽是實(shí)現(xiàn)爐臘均勻布風(fēng)的關(guān)鍵部件。如風(fēng)帽設(shè)計(jì)圖，在每個(gè)風(fēng)帽上面鉆取八個(gè)進(jìn)逡逑風(fēng)小孔。進(jìn)風(fēng)小孔可以加快進(jìn)風(fēng)速度，為流化床提供更高的流化風(fēng)速，有利于床層流化，逡逑而且風(fēng)帽小孔向下傾斜可以阻止床料泄露。在開(kāi)孔率為３％的布風(fēng)板上均勾的安裝１０個(gè)逡逑風(fēng)帽，可以保證進(jìn)風(fēng)可以均勾分布于布風(fēng)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(guān)閉，通過(guò)控制柜調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)頻率，逡逑控制風(fēng)量（羅茨風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)量和引風(fēng)機(jī)抽風(fēng)量總和）；由小到大調(diào)節(jié)風(fēng)量，呈梯度遞進(jìn)，逡逑再通過(guò)壓力表讀取記錄實(shí)時(shí)壓力，最終得出風(fēng)量－壓力曲線，如圖４．９所示。當(dāng)風(fēng)量較小逡逑時(shí)，氣流通過(guò)顆粒間的速度較慢，床層阻力相對(duì)較�。浑S著風(fēng)量的增大，通過(guò)顆粒間縫逡逑隙的氣流速度增大，床層阻力也相應(yīng)的增大；在風(fēng)量達(dá)到一定值時(shí)，床內(nèi)的砂層會(huì)翻涌逡逑沸騰，顆粒間的縫隙變大，床層阻力減�。辉倮^續(xù)增大風(fēng)量，床料達(dá)到流化狀態(tài)，這時(shí)逡逑隨著風(fēng)量的不斷增大壓差也會(huì)不斷增大，通過(guò)壓差隨著風(fēng)量的變化曲線就可以得出流化逡逑風(fēng)量和壓差的臨界值，只是數(shù)值表現(xiàn)不同。逡逑通過(guò)圖４．９可以看出，隨著風(fēng)量的增加，壓力曲線呈現(xiàn)不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)，當(dāng)風(fēng)量增逡逑大到３６．０２ｍ３／ｈ時(shí)，壓差出現(xiàn)了明顯的下降，然后隨著風(fēng)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(shí)的臨界風(fēng)量值。出現(xiàn)壓差轉(zhuǎn)折點(diǎn)的主要原因是床料處于固定逡逑狀態(tài)時(shí)

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)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(yīng)器中煤氣化特性[J];化工學(xué)報(bào);2011年12期

2 郭東彥,伊?xí)月?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

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相關(guān)碩士學(xué)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(xué);2012年

本文編號(hào)：2761193