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低焦油、高热值农村秸秆气化技术的开发与应用

发布时间:2025-07-26 14:04
  生物质能源是我国可再生能源中重要的能源形式,尤其是我国农村地区最重要的可再生能源形式。当前生物质能源在农村的高效应用主要是利用生物质气化技术,将秸秆等生物质资源转化成燃气,进而为农村用户提供炊事、供暖等所需的能源。但是,目前在农村应用的生物质气化技术普遍存在着燃气焦油含量高,燃气热值低,生产过程污染严重等问题。导致很多生物质气化供气站因为焦油和污染等问题而停运,造成严重经济损失的同时,也阻碍了生物质气化技术在农村的推广。 本文对天津市几个典型的秸秆气化集中供气站进行了调查和测试,通过对气化机组的工艺流程、气化炉结构以及运行参数的对比和分析,发现当前几个典型的秸秆气化机组存在严重的技术缺陷。其中,气化炉出口的焦油含量在4000mg/Nm3以上,燃气热值在5200kJ/Nm3以下。此外,由于采用水洗焦油的工艺,生产过程造成了大量的水污染。 针对秸秆气化技术的缺陷和产生的原因,本文开发出一套适合农村应用的低焦油、高热值秸秆气化工艺,并完成气化机组的各个生产设备的设计工作。新的秸秆气化工艺通过提高气化炉进风温度、减小当量比、提高气化温度、增设焦...

【文章页数】:82 页

【学位级别】:硕士

【文章目录】:
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 中国能源现状与发展趋势
        1.1.1 中国能源现状
        1.1.2 中国能源的发展趋势
    1.2 中国生物质能发展现状
        1.2.1 中国生物质能储量
        1.2.2 中国生物质能发展历程
        1.2.3 中国农村生物质能源利用现状
    1.3 生物质气化技术的研究现状
    1.4 生物质气化技术在农村应用中存在的问题
    1.5 本课题背景、研究内容与意义
第二章 秸秆气化技术简介
    2.1 秸秆气化原理
        2.1.1 农村常用秸秆原料分析
        2.1.2 秸秆气化原理
    2.2 常见的秸秆气化炉
        2.2.1 固定床气化炉
        2.2.2 流化床气化炉
    2.3 气化燃气的净化工艺
第三章 天津市秸秆气化技术的调查与对比研究
    3.1 天津市秸秆气化典型项目简介
    3.2 典型秸秆气化站的工艺流程与气化炉结构
        3.2.1 典型秸秆气化站的工艺流程
        3.2.2 典型秸秆气化站气化炉结构
    3.3 秸秆气化机组焦油与燃气热值测试
        3.3.1 燃气焦油含量测试
        3.3.2 燃气成分与热值测试
    3.4 秸秆气化机组运行参数测试
    3.5 秸秆气化机组测试数据分析
    3.6 本章小结
第四章 低焦油、高热值秸秆气化机组的设计与示范工程建设
    4.1 气化工艺的开发
        4.1.1 当前气化技术的缺陷总结
        4.1.2 当前气化工艺缺陷的解决方案
        4.1.3 低焦油、高热值气化工艺流程
    4.2 气化炉的设计
        4.2.1 当量比α(ER)
        4.2.2 理论空气量与气化风量
        4.2.3 原料转化率
        4.2.4 产气量与原料消耗量
        4.2.5 气化炉生产容积与进料速率
        4.2.6 炉膛结构设计
    4.3 焦油裂解器的设计
        4.3.1 催化剂和反应参数
        4.3.2 工艺设计
        4.3.3 焦油裂解器热力计算
    4.4 空气预热器的设计
        4.4.1 送风温度
        4.4.2 换热器热力计算
    4.5 间接冷却器的设计
    4.6 风机的选型
    4.7 焦油吸收塔与干燥器的设计
    4.8 储气柜的选择
    4.9 秸秆气化供气示范工程建设
        4.9.1 工程选址与供气规模
        4.9.2 秸秆气化供气站的平面布置
        4.9.3 秸秆气化机组的安装
    4.10 本章小结
第五章 秸秆气化炉的模拟研究
    5.1 气化炉冷态模拟
        5.1.1 气化炉冷态模型
        5.1.2 网格划分与边界类型设置
        5.1.3 数值计算与冷态模拟结果
        5.1.4 冷态模拟数据分析
    5.2 气化炉热态模拟
        5.2.1 气化炉热态模型
        5.2.2 数值计算与热态模拟结果
        5.2.3 热态模拟数据分析
    5.3 本章小结
第六章 本文总结与下一步工作
    6.1 本文总结
    6.2 下一步工作
参考文献
发表论文和参与科研情况说明
致谢



本文编号:4058575

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