一种气化数学模型及木屑的高温气化试验

发布时间：2023-09-16 10:31

　　围绕“生物质高温气化技术研究”(No.2001AA514013)和“城市生活垃圾高温气化处理工艺研究”(与湖南株洲火炬工业炉公司合作)课题,建立气化数学模型,并进行热态试验研究,以优化和完善高温空气燃烧—高温气化一体化系统,开发新能源,缓解环境污染压力,提高我国低品位、低密度、低热值固体燃料能源集中利用的水平。 基于物料平衡、能量平衡和化学平衡分析,建立了一种气化数学模型。针对木屑、秸秆、稻壳和棉柴四种生物质,利用该模型系统地研究了气化剂温度和水蒸汽添加率对气化结果的影响。研究表明:气化剂温度在900～1300℃范围内,合成燃气热值、气化效率随着气化温度提高而提高,温度每提高100℃,热值提高0.25～0.32MJ/Nm³,其中松木屑合成燃气的热值提高了22.41%,达到7.1MJ/Nm³;合成燃气热值、气化效率随着水蒸汽添加率增加而提高,水蒸汽添加率每增加10%,热值提高0.46～0.53MJ/Nm³,对1100℃气化剂,水蒸汽添加率增加到60%时,松木屑合成燃气热值提高了44.87%,为9.6MJ/Nm

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题来源及意义
    1.2 国内外低热值固体燃料开发利用方式及现状
        1.2.1 低热值煤能量利用
        1.2.2 城市生活垃圾能量利用
        1.2.3 生物质能利用
    1.3 高温气化工艺
        1.3.1 高温气化与传统气化对比
        1.3.2 高温气化的优越性
    1.4 固体燃料气化的研究方法
    1.5 固体燃料气化的研究现状
    1.6 论文的主要工作
第二章 气化数学模型及其应用
    2.1 模型假设
    2.2 气化数学模型
        2.2.1 物料平衡条件
        2.2.2 化学平衡条件
        2.2.3 能量平衡条件
        2.2.4 模型求解
    2.3 高温气化性能探讨
        2.3.1 高温空气气化指标分析
        2.3.2 高温空气／水蒸汽气化指标分析
        2.3.3 高温氧气气化指标分析
    2.4 气化模型应用
        2.4.1 木屑气化
        2.4.2 秸秆气化
        2.4.3 稻壳气化
        2.4.4 棉柴气化
        2.4.5 煤的气化
    2.5 本章小结
第三章 木屑高温空气气化试验研究
    3.1 高温气化试验系统
        3.1.1 系统组成及工作流程
        3.1.2 测试系统组成
    3.2 高温空气流量测量
    3.3 气化器升温操作特性的研究
    3.4 木屑高温空气气化试验
        3.4.1 试验操作过程
        3.4.2 试验结果及分析
    3.5 本章小结
第四章 压力对高温气化性能影响研究
    4.1 压力对气化反应速度的影响
    4.2 压力对气化反应平衡的影响
    4.3 合成燃气平衡组成
        4.3.1 高压下平衡方程组
        4.3.2 平衡组成计算
    4.4 本章小结
第五章 全文总结
参考文献
作者在攻读硕士学位期间发表论文
致谢



本文编号：3846854