生物質(zhì)氣化與混燃過程研究.pdf

1、隨著全球經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人類對(duì)能源的需求量快速增加，世界各國(guó)開始面臨資源枯竭，環(huán)境惡化的嚴(yán)峻現(xiàn)實(shí)。為了實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展，人們寄希望于尋求化石燃料的代替能源。生物質(zhì)能以其永不枯竭、綠色潔凈的特點(diǎn)受到全世界的關(guān)注，成為化石燃料的良好替代品。本文以生物質(zhì)能的高效利用為核心，對(duì)生物質(zhì)氣化技術(shù)以及生物質(zhì)氣與煤粉混合燃燒過程進(jìn)行研究。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　 1.選擇松木、玉米秸稈和木屑三種生物質(zhì)作為氣化原料，建立了以空氣為

2、氣化劑，常壓循環(huán)流化床的生物質(zhì)氣化模型。并利用ASPEN流程模擬軟件對(duì)生物質(zhì)氣化的情況進(jìn)行了數(shù)值模擬。
　　 2.利用exergy分析方法，對(duì)生物質(zhì)氣化過程性能進(jìn)行了評(píng)估。得到氣化合成氣成分、氣化爐運(yùn)行溫度、合成氣低位熱值、碳轉(zhuǎn)化率、氣化效率和exergy效率隨空燃比的變化，最終得到松木、玉米秸稈和木屑的最佳氣化參數(shù)。
　　 3.對(duì)生物質(zhì)氣化過程進(jìn)行了優(yōu)化研究。分析了生物質(zhì)種類、生物質(zhì)含水率和氣化劑溫度對(duì)氣化過程exer

3、gy效率的影響，通過改善生物質(zhì)氣化操作條件，確定了干燥生物質(zhì)原料、提高氣化劑溫度等方案，對(duì)原有生物質(zhì)氣化過程進(jìn)行優(yōu)化，從而提高氣化過程exergy效率以及合成氣的熱值。
　　 4.建立了生物質(zhì)氣與煤混合燃燒模型。采用建立在熱力學(xué)第一定律基礎(chǔ)上的熱平衡分析方法和建立在熱力學(xué)第一、二定律基礎(chǔ)上的exergy分析方法對(duì)混燃過程進(jìn)行熱平衡計(jì)算和exergy平衡計(jì)算。通過對(duì)各項(xiàng)熱損失和exergy損失的對(duì)比分析找到影響鍋爐效率的主要因素。

4、計(jì)算了純煤粉燃燒、以及混燃5％～30％生物質(zhì)氣化氣時(shí)鍋爐的熱效率、exergy效率、燃燒所需理論空氣量和產(chǎn)生的理論煙氣量。
　　 結(jié)果表明，玉米秸稈氣化合成氣與煤混燃同單獨(dú)燃煤發(fā)電相比，燃燒所需理論空氣量減少，燃燒產(chǎn)生的理論煙氣量增加，鍋爐熱效率和exergy效率均減小。隨著混燃比例的增加理論空氣量逐漸減小，理論煙氣量逐漸增大，鍋爐熱效率和exergy效率逐漸減小。
　　 生物質(zhì)氣化技術(shù)在我國(guó)已有良好的基礎(chǔ)，通過氣化可以