稻殼連續(xù)炭化裝置中溫度分布的實驗研究與模擬.pdf

1、能源是當今工業(yè)發(fā)展的推動力，而近年來世界能源危機日益加重，能源結(jié)構(gòu)也發(fā)生著從化石能源向清潔能源的轉(zhuǎn)變。生物質(zhì)能源由于儲量大可再生的特性已經(jīng)成為新能源開發(fā)的焦點。生物質(zhì)炭化可以實現(xiàn)生物質(zhì)能源的合理利用，為了完成炭化過程需要設(shè)計出合理的炭化裝置，而裝置中的溫度分布直接影響炭化過程的進行。
　　本文立足于工程應用，設(shè)計了一臺連續(xù)炭化裝置并對其內(nèi)壁溫度與炭化過程中熱解氣體的溫度分布進行實驗研究。實驗中選擇自然風干的稻殼為原料，通過對實驗數(shù)

2、據(jù)的處理和分析：得到了連續(xù)炭化裝置物料處理量的計算公式；連續(xù)炭化裝置在不同物料處理量下吸放熱區(qū)間的分布并驗證了設(shè)備設(shè)計的可靠性。本文的研究內(nèi)容主要從以下幾個方面展開：
　　1、實驗裝置與實驗內(nèi)容
　　實驗裝置為一臺最大物料處理量為11.0kg/h的連續(xù)炭化裝置，裝置筒體總長為6m，物料的輸送裝置為螺距0.12m的無軸螺旋；實驗內(nèi)容主要包括炭化裝置進料量實驗和傳熱實驗，首先通過炭化裝置進料量實驗得到了該連續(xù)炭化裝置在不同物料處

3、理量下的炭化時間以及物料處理量的計算公式，在此基礎(chǔ)之上進行傳熱實驗，主要考察物料處理量在5.0kg/h，6.5kg/h，8.5kg/h和11.0kg/h下，稻殼在連續(xù)炭化過程中產(chǎn)生的熱解氣體的溫度在該連續(xù)炭化裝置軸線方向上的分布規(guī)律。
　　2、實驗結(jié)果與結(jié)論
　　通過炭化裝置進料量實驗，得到了該連續(xù)炭化裝置物料處理量的計算公式為：Qm=8.46·b·ρ·D2·S·n，并且通過傳熱實驗得到了裝置內(nèi)壁溫度與熱解氣體溫度的溫差曲線

4、，根據(jù)熱量供給與溫差值變化的關(guān)系得到了稻殼在該實驗裝置中吸放熱區(qū)域，該區(qū)域主要集中在距離裝置進口1.667m～2.867m的范圍內(nèi)，最后通過計算得到傳熱系數(shù)相對誤差，該誤差在允許范圍之內(nèi)，說明此裝置的設(shè)計是合理的。
　　3、連續(xù)炭化裝置的溫度分布模擬
　　利用Fluent15.0對連續(xù)炭化裝置中熱解氣體的溫度分布進行模擬，并將模擬結(jié)果與實驗結(jié)果進行對比，對比結(jié)果顯示兩者誤差較小，由此說明Koufopanos生物質(zhì)熱解模型能夠