新型生物质气化炉及其工艺系统的应用研究和过程模拟

发布时间：2020-07-10 11:51

【摘要】：生物质能作为一种重要的新能源之一,正受到全世界的广泛关注。而生物质热解气化则是人们利用生物质的一种重要途径。 本文利用热重分析法对速生桉的热解失重行为进行了研究。分析了物料分别在30℃·min-1和50℃·min-1不同升温速率下的热解过程,求取了速生桉的热解动力学方程并得出速生桉的活化能在30～50kJ·mol-1。表明速生桉的活化能比较低,适合作为热解气化的原料。 本文从降低焦油含量、提高燃气质量、充分利用燃气余热以及降低生产成本等角度出发设计了这一新型生物质热解气化炉及其工艺系统。本气化系统主要由燃气发生系统、蒸汽发生系统及测控系统三个部分组成。其所设计的关键结构和工艺有：气化炉中的旋流结构、高温环境裂解去除焦油、燃气回流自供热工艺、空气-水蒸汽作为气化剂的工艺和固-流复合式折回结构。 以速生桉作为气化物料对生物质热解气化系统的气化能力进行研究。在进料量为162kg·h-1的情况下,气化炉的气体燃料的产率为1.4m3·kg-1,可燃气的低位热值为10.63MJ.Nm-3,碳转化率为85.8%,气化效率为89.2%,气化强度为2293kg·m-2·h-1。 利用Solidworks flow simulation软件对气化炉中的炉盘-旋流片组合结构进行了数值模拟仿真,仿真表明炉盘-旋流组合结构主要压力降产生于炉盘,而旋流结构使气体呈螺旋式上升。 利用小型生物质热解气化装置的试验数据,采用BP神经网络模型,对气化过程进行模拟仿真。仿真表明,该模型对生物质气化反应过程特性有较好的预测性能,具有一定的实用性。
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TK6

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本文编号：2748878