新型固定床生物質氣化及燃氣燃燒特性的研究.pdf

1、生物質氣化技術是農(nóng)林廢棄物實現(xiàn)資源化利用的有效途徑，對緩解能源壓力、保護環(huán)境具有雙重意義。本文自行設計的新型反燒式固定床氣化爐，是對傳統(tǒng)固定床氣化爐的一種創(chuàng)新。該技術不但降低了生物質的有效能量損失，還減少了產(chǎn)氣中的焦油含量，解決了傳統(tǒng)固定床床層易“搭橋”的難題。而對低熱值生物質氣燃燒器及燃燒特性的研究，則是實現(xiàn)生物質氣用于蒸汽鍋爐燃料的關鍵技術。本文針對新型固定床的反應模式及所產(chǎn)生物質氣的特點，結合理論計算、試驗研究及數(shù)值模擬多種研究方

2、法，對固定床氣化爐的氣化特性及低熱值生物質燃氣的燃燒特性進行了研究。其主要內(nèi)容和結論為：
　　 (1)建立了基于物料平衡、化學平衡及能量平衡的生物質氣化熱力學平衡模型。用該模型對固定床氣化區(qū)進行理論計算，研究了原料含水量及空氣當量比ER對產(chǎn)氣的影響。表明原料干基含水量增大，產(chǎn)氣熱值和氣化效率均下降；ER存在一個最優(yōu)值0.40，此時氣化效果最佳。
　　 (2)深入研究了空氣量對反燒式固定床氣化爐氣化特性的影響。最優(yōu)空氣當量

3、比為0.242，此時燃氣中H2含量15.3％、CO含量13.0％、CH4含量2.67％，低位熱值為4581.2kJ/Nm3，氣化效率為57.1％。另外，氣化剩余木炭熱值高于29.5×103kJ/kg，氣化爐燃氣與木炭的綜合轉化效率最高達86.5％，比常規(guī)固定床氣化爐高10％～15％，表明該固定床為一高效的生物質熱化學轉化設備。
　　 (3)氣化剩余木炭固定碳含量高于87％、灰分與揮發(fā)分均低于6.5％，且已具備一定的吸附性能；采用

4、壓汞法分析了木炭的孔隙結構，表明其孔徑以4μm與8μm的中孔為主；ER=0.242時熱解氣化剩余木炭的孔容積、比表面積及孔隙率均為最大，其值分別為4.094cm3/g、18.64m2/g和82.18％。
　　 (4)在自行設計的燃燒器上試驗研究了低熱值生物質燃氣的燃燒特性。結果表明生物質氣化燃氣在套筒式擴散噴嘴條件下能實現(xiàn)穩(wěn)定、清潔燃燒，燃燒溫度為500℃～650℃，完全可以作為蒸汽鍋爐及工業(yè)爐的燃料。
　　 (5)應用