生物質燃料氣流干燥及燃燒特性的模擬與實驗研究.pdf

1、生物質作為一種可再生能源，如何對其進行清潔、有效的利用對緩解當今能源問題、改善生態(tài)環(huán)境有著至關重要的作用。生物質干燥—燃燒產(chǎn)業(yè)鏈正日益成為人們關注的焦點。
　　本文基于計算流體力學，以離散相模型為理論基礎，利用歐拉—拉格朗日方法，對木屑顆粒的氣流干燥過程進行了二維數(shù)值模擬與分析，并在自主搭建的氣流干燥實驗裝置上對其進行了實驗研究。通過模擬值與實驗值的比較，結果表明:木屑進料量對管內流體速度無明顯影響，但隨著木屑進料量的增加，管內氣

2、體的水分含量增加，流體的溫度下降，干燥速率下降;隨著進口氣體溫度的增加，導致溫差驅動力和傳熱傳質系數(shù)的增加，增大了干燥速率;隨著干燥過程的進行，蒸發(fā)速率逐漸降低，對流熱傳遞對干燥過程影響逐漸取代蒸發(fā)熱傳遞，進口氣體溫度越高，直管內對流熱傳遞的作用越強于蒸發(fā)熱傳遞;模擬值與實驗值吻合較好，建立的模型能夠用來預測不同干燥條件木屑含水率的變化情況。
　　以木屑為原料，在自行設計的轉筒干燥機試驗臺上，通過改變不同的參數(shù)變量組合出不同的工況

3、，并通過實驗得出不同的干燥產(chǎn)物，以木屑干基含水率和轉筒干燥機熱效率為評價標準，得出以下結論:在5.9rpm～9.5rpm范圍內，隨著轉筒轉速的增加，物料在筒內的滯留時間減小，出口處木屑干基含水率逐漸增加，轉筒干燥機的熱效率逐漸降低;隨著木屑進料量的增加，出口處木屑干基含水率逐漸增加，轉筒干燥機的熱效率逐漸增加;木屑進料量3651kg/h、轉筒轉速5.9rpm為本實驗的最佳工況。
　　在管式爐固定床反應器上，研究了稻稈和玉米稈兩種生

4、物質在不同溫度下的燃燒過程中原料粒徑對氯、堿與堿土金屬元素析出的影響。實驗結果表明:隨著秸稈粒徑的減小，K2O的殘留量逐漸減小，稻稈灰中K2O含量最大降低了44.8％，玉米稈灰中K2O含量最大降低了57.5％;在一定溫度下，粒徑對同一秸稈灰渣中MgO和CaO的含量變化規(guī)律相似，變化范圍不超過1.5％;氯元素的析出隨粒徑的減小而增加，當溫度大于800℃時氯元素釋放完全;高溫下秸稈顆粒內的堿與堿土金屬元素在不同的粒徑下存在不同的物理化學反應