文档介绍：石河子大学
硕士学位论文
户用型上吸式生物质气化炉的结构设计与试验研究
姓名:***
申请学位级别:硕士
专业:农业机械化工程
指导教师:王维新
20080401
要摘新疆生物质资源特别是棉秆资源丰富,但至今还没有找到充分利用其潜能的合理有效方式,生物质气化是生物质能源化利用的主要方式,生物质气化的研究是一个复杂的系统工程,气化性能受诸多因素的影响,因此,设计生物质气化炉并对其进行深入的试验研究,为优化气化炉内部结构和气化工艺条件提供指导性本文以棉秆为研究对象,设计一套户用型生物质气化系统,在此基础上开展试验,通过驮K胤治鲆遣獾们兴槊薷训脑K爻煞郑⒎治銎涔ひ党分,利用物料颜色反推法布置气化炉测温点,通过风机调速控制气化剂流量,水蒸汽循环反应装置上的蒸汽阀门控制水蒸汽供给区域,从而研究气化剂流量、气化剂种类对气化反应温度及气化气品质的影响规律。本次气化研究中,主要研究结果为:杓埔惶谆в眯蜕衔缴镏势低常从ζ髂诓可杓朴卸嗟拦┓装置、水蒸汽循环反应装置等关键部件,并且设计了两级净化装置。通过试验及计算结果表明,本次研究设计的气化炉,一定程度上达到了生物质气化的基本性能及气化气的净化效果,并提高了气化炉的封火时间。云诜从ξ露取⑵分屎推亮髁恐涞墓叵到辛耸匝檠究,试验结果表明:①使用空气作为气化剂时,空气流量对反应程度和各床层状态影响极为显著。干燥层温度受空气流量影响不明显,裂解层基本上保持平稳的变化,而氧化层和还原层受空气流量变化最为敏感,随着空气流量变大,两个反应层的温度波动加剧。②使用空气作为气化剂时,空气流量变化对气化气中影响不显著,但对:虲挠跋旖厦飨裕绕涠訡坑跋煜灾F亮髁太高或太低都会使含量降低,本文试验研究表明,当空气流量为。时,含量最高。而、谋浠魇圃蛴胫喾础盟羝贩从ψ爸檬迪挚掌凰羝肟掌辛硕员试验,对气化炉内反应区的温度变化情况进行了研究。试验结果表明:水蒸汽参与空气气化,氧化层温度会出现小幅度提高,还原层温度稍微降低,减缓了氧化层的增厚速度,将有利于减少气化气中的焦油含量。气化炉性能试验说明,使用水蒸汽循环装置,还可以提高气化气中可燃成分含量,改善气化气品质。关键词:生物质,户用型上吸式气化炉,供风器,水蒸汽循环装置,气化性能建议,具有重要意义。户用型上吸式生物质气化炉的结构设计与试验研究
琯甌瓻,.甌瑃,①—,.,.,琾說:..琧琺騛..,篵,户用型上吸式生物质气化炉的结构设计与试验研究..’甋瑃.,
抑獬。吖时间:户沪‘月时间:埘年拢跞时间:脚年翴石河子大学学位论文独创性声明及使用授权声明学位论文独创性声明使用授权声明本人所呈交的学位论文是在我导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确的说明并表示谢意。研究生签名:本人完全了解石河子大学有关保留、使用学位论文的规定,学校有权保留学位论文并向国家主管部门或指定机构送交论文的电子版和纸质版。有权将学位论文用于赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆被查阅。有权将学位论文的内容编入有关数据进行检索。有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。
第一章绪论前言生物质气化技术概况生物质能是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源【浚壳笆澜缒茉唇羧保茉创⒘坑邢蓿酱7⑿履茉矗迪稚缁峥沙续发展。然而人类对生物质能开发仍停留在较低水平,其取暖利用方式主要是原始的直接燃烧,利用率和热效率都很低,严重污染环境I镏势际蹩墒秸秆充分燃烧,提高生物质利用潜能,改善低效高耗的能源利用现状,节约大量不可再生的煤炭、石油、天然气资源。一些国家的生物质能技术和装备已经达到商业化应用程度,实现了规模化产业经营。在我国,各种生物质气化装置和生物质燃气发电机组相继研制成功,生物质固定床热解气化已发展到农村级规模的集中供气,并且达到中热值燃气的流化床气化装置的研究己取得初步成果。但生物质气化率和生物质能利用率还有待进一步提高。热解气化技术最早出现于世纪晚期,年第一台气化炉一上吸式气化炉问世,但较大规模应用生物质热解气化技术,则始于世纪、年代,第二次世界大战期间,为解决石油燃料的短缺,用于内燃机的小型气化装置得到广泛使用。从七十年代初开始,受石油危机影响,这一技术有了新的发展【】。随后瑞典、美国、意大利、日本和德国及中国部分科研院校等先后开展了相关研究目前,国内外正在研究和开发的生物质气化设备主要有以下三种类型:潭ù采衔狡浠窘峁购头应过程如图N锪嫌陕ゼ恿峡诩尤肼内,气化剂由炉体底部的进风口进入炉内参与气化反应。炉体内气体流动方向为自下而上,最终可燃气由上部的可燃气出口排出。固定