秸稈類生物質(zhì)兩段式氣化實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、我國是農(nóng)業(yè)大國，每年有大量的農(nóng)作物廢棄物，其中秸稈（稻草、麥稈、玉米稈等）每年有6 億噸，但是分布廣，能量密度低，收集、運(yùn)輸和儲(chǔ)存的成本太高，難以進(jìn)行規(guī)模化利用，利用農(nóng)村當(dāng)?shù)氐纳镔|(zhì)資源，開發(fā)以村為單位的小型秸稈氣化技術(shù)是解決這些問題非常有前景的方法。 兩段式氣化爐是對(duì)傳統(tǒng)的下吸式氣化爐的改進(jìn)，它不僅可以提高的氣化效率，而且還具有氣化氣具有較低的焦油含量，氣體凈化工藝簡單，沒有二次污染，同時(shí)不會(huì)出現(xiàn)板結(jié)現(xiàn)象等的優(yōu)點(diǎn)，是一種符合我

2、國國情的氣化技術(shù)。 上海交通大學(xué)研制的第一代和第二代兩段式氣化爐，但由于經(jīng)驗(yàn)不足，缺乏對(duì)相關(guān)機(jī)理的研究，本文通過秸稈類生物質(zhì)熱解特性的研究、喉口段的數(shù)值模擬以及灰渣特性的研究，對(duì)氣化爐的優(yōu)化設(shè)計(jì)和運(yùn)行提供了指導(dǎo)意見，并對(duì)在新設(shè)計(jì)的兩段式氣化爐上進(jìn)行了深入的試驗(yàn)研究。 本文首先運(yùn)用TG-MS 聯(lián)用研究了秸稈類生物質(zhì)的熱解特性，對(duì)熱解綜合特性、TG/DTG 曲線與熱解產(chǎn)物進(jìn)行了深入的分析，為兩段式氣化爐熱解段的設(shè)計(jì)與氣化爐的

3、運(yùn)行提供了指導(dǎo)意見；其次，對(duì)喉口段的溫度場進(jìn)行了數(shù)值模擬，結(jié)果顯示設(shè)計(jì)工況滿足部分氧化焦油脫除的溫度需求；還通過灰渣特性分析，在實(shí)際運(yùn)行中改進(jìn)了除灰與密封系統(tǒng)，從而完成了兩段式氣化爐的優(yōu)化設(shè)計(jì)。 同時(shí)，本文還在新設(shè)計(jì)的兩段式氣化爐實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了試驗(yàn)，研究分析了氣化爐的生產(chǎn)能力和產(chǎn)氣品質(zhì)。分別通過研究當(dāng)量比ER和炭床高度對(duì)氣化效果（氣化氣成分、氣體熱值、氣化效率、炭轉(zhuǎn)化率） 的研究，得出了最佳當(dāng)量比ER 在0.30～0.35