流化床生物質氣化熱燃氣利用及其相關研究.pdf

1、人類社會飛速的發(fā)展帶來舒適生活的同時也給環(huán)境帶來了前所未有的壓力，隨著化石能源的加速消耗，未來人類社會將面臨巨大的能源危機。作為潛力巨大的可再生能源，生物質能源的開發(fā)利用受到各國的強烈關注。生物質氣化技術目前是研究的熱點，相對于其他氣化技術而言生物質流化床氣化技術具有處理量大、可放大、結構簡單等特點，對其進行研究對緩解人類社會面臨的能源危機和環(huán)境壓力具有重要意義。
　　 相對于生物質冷燃氣而言，熱燃氣的應用不僅省去了焦油冷卻系統(tǒng)

2、，還對焦油的能量加以應用并對熱燃氣中的顯熱能量得到利用，提高能量的利用效率，因此熱燃氣的利用具有顯著的優(yōu)勢，基于此本文通過對比不同物料在不同溫度下的氣化試驗對流化床正、負壓熱燃氣系統(tǒng)及熱燃氣的應用進行研究。
　　 首先在負壓流化床氣化裝置上進行布風板阻力實驗，料層阻力實驗，加料實驗，將實驗結果與各部件的設計值進行校核。在冷態(tài)實驗基礎上進行熱態(tài)試驗，床料為0～1mm的河沙，氣化原料為棉桿及稻殼。結果表明:1）負壓系統(tǒng)中各部件運行穩(wěn)

3、定，整個系統(tǒng)工作良好;2）不同原料氣化后燃氣組分及熱值無太大差別:3）不同氣化溫度范圍內(600～650℃、650～700℃、700～800℃)燃氣熱值隨著氣化溫度的升高而提高，燃氣熱值最后穩(wěn)定在4.5～5.0MJ/Nm3;4）試驗中氣化效率及碳轉化率較高，穩(wěn)定氣化狀態(tài)下碳轉化率為91％。
　　 其次對流化床正壓熱燃氣系統(tǒng)進行研究。對正壓熱燃氣系統(tǒng)各部件進行冷態(tài)實驗校核。在冷態(tài)實驗基礎上對棕櫚仁粕進行24小時燃燒試驗，試驗溫度運

4、行在800～900℃范圍內以檢驗以爐內床料是否會產(chǎn)生結渣。在確認正壓系統(tǒng)及爐內物料運行良好的條件下，對較為常見的堿金屬含量相對較少的木質顆粒料進行氣化試驗，氣化溫度為750～800℃。研究中將低熱值燃氣(4.5MJ/Nm3)提高為中熱值燃氣(9.2MJ/Nm3)，擴大了燃氣的應用范圍。
　　 最后對熱燃氣的應用推廣進行研究:1）對常溫及高溫下燃氣的爆炸極限進行了分析計算，燃氣的爆炸極限為30％～55％;2）對熱燃氣應用于窯爐中燃