生物質(zhì)清潔燃油與不凝氣混合燃料燃燒機(jī)研究與設(shè)計(jì).pdf

1、能源是人類生存、發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著科技的不斷發(fā)展進(jìn)步，人們對三大傳統(tǒng)化石能源即煤炭、石油、天然氣的過度開采，已致傳統(tǒng)化石能源的總量逐年減少，資源匱乏，甚至到21世紀(jì)末有些化石燃料將被消耗殆盡。而且隨著經(jīng)濟(jì)和社會的飛速發(fā)展，給環(huán)境帶來的影響日益顯著，使得環(huán)境污染愈加嚴(yán)重，節(jié)能環(huán)保的新能源越來越得到人們重視。人們對優(yōu)質(zhì)綠色能源的需求變得愈加迫切，而生物燃油作為新興的可再生能源，由于其燃燒產(chǎn)物經(jīng)過自然界的循環(huán)，符合綠色生態(tài)的要求，使得制

2、取和提煉生物燃油的技術(shù)得到了廣泛的推廣。生物燃油的充分利用對緩解世界石油壓力以及環(huán)境壓力都有極其重要的作用。然而在生物質(zhì)熱裂解制取生物燃油工業(yè)生產(chǎn)過程中，必須對熱載體進(jìn)行持續(xù)加熱，傳統(tǒng)方法主要是通過煤、秸稈、石油等燃料燃燒來產(chǎn)生熱量，在燃燒過程中不僅會產(chǎn)生大量污染廢棄物，而且煤、秸稈、石油等燃燒設(shè)備的成本、維護(hù)費(fèi)用高。在上述背景下，該文旨在設(shè)計(jì)出一款適用于生物質(zhì)清潔燃油與不凝氣混合燃料燃燒機(jī)，為工業(yè)生物質(zhì)熱裂解制取生物燃油裝備提供穩(wěn)定的

3、熱源。同時(shí)對生物質(zhì)熱裂解制油得到的副產(chǎn)品可燃不凝氣進(jìn)行燃燒處理利用，使生物質(zhì)熱裂解制油產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)自給自足，降低成本。
　　根據(jù)東北林業(yè)大學(xué)生物質(zhì)能工程技術(shù)中心所生產(chǎn)的生物燃油為樣本，通過對生物燃油及可燃不凝氣理化特性和燃燒特性較為深入研究分析的基礎(chǔ)上，本文提出了生物質(zhì)清潔燃油及不凝氣混合燃料燃燒機(jī)這一設(shè)計(jì)理論。該混合燃料燃燒機(jī)通過供可燃不凝氣管路內(nèi)套供生物燃油管路的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，用500kPa高壓可燃不凝氣做霧化劑在霧化噴嘴處實(shí)現(xiàn)對

4、生物燃油的充分霧化，使兩種燃料在經(jīng)噴嘴霧化后充分混合燃燒，達(dá)到較高的燃燒效率，為工業(yè)生產(chǎn)提供有力的支持。對生物質(zhì)清潔燃油與不凝氣混合燃料燃燒機(jī)進(jìn)行整機(jī)研究與設(shè)計(jì)如下:確定混合燃料燃燒機(jī)的功率為2200kW;通過燃燒學(xué)理論計(jì)算，得出混合燃料燃燒機(jī)額定工作所需的實(shí)際空氣量、燃燒產(chǎn)生煙氣量及燃燒溫度等重要參數(shù);對混合燃料燃燒機(jī)的各個(gè)系統(tǒng)組件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，確定各系統(tǒng)組件結(jié)構(gòu);通過燃燒效果及產(chǎn)物等方面對混合燃料燃燒機(jī)進(jìn)行了完善設(shè)計(jì);對混合燃料燃燒

5、機(jī)整機(jī)進(jìn)行建模;應(yīng)用ANSYS Fluent軟件對生物質(zhì)清潔燃油與不凝氣混合燃料燃燒機(jī)的霧化噴嘴性能及霧化噴嘴霧化效果進(jìn)行仿真分析，驗(yàn)證了霧化噴嘴的性能及霧化噴嘴具有良好的霧化效果。有利于生物質(zhì)燃油的充分燃燒，提高生物質(zhì)清潔燃油及不凝氣混合燃料燃燒機(jī)的效率。
　　本文通過對生物質(zhì)清潔燃油與不凝氣混合燃料燃燒機(jī)的設(shè)計(jì)建模及其霧化噴嘴進(jìn)行ANSYS Fluent仿真模擬分析，為生物質(zhì)清潔燃油與不凝氣混合燃料燃燒機(jī)今后的市場化生產(chǎn)打下了