生物質(zhì)流化床富氧氣化試驗(yàn)與模擬研究.pdf

1、生物質(zhì)具有廣泛性、可再生性、清潔性和CO2中性等優(yōu)點(diǎn)，被視為較有前景的替代能源。爐內(nèi)的氣化還原反應(yīng)，改善氣化效果，獲得焦油含量低的高熱值可燃?xì)?。本文利用試?yàn)和數(shù)學(xué)模型相結(jié)合的方法，對(duì)生物質(zhì)流化床富氧氣化特性進(jìn)行研究，以期為可燃固體廢棄物氣化高值利用提供理論參考和技術(shù)支持。
　　本文在自行設(shè)計(jì)的常壓流化床氣化爐上，分別采用富氧空氣和富氧空氣-水蒸氣作為氣化介質(zhì)，對(duì)樹(shù)皮和木屑兩種垃圾衍生燃料進(jìn)行了較系統(tǒng)的氣化試驗(yàn)，研究了氣化溫度、當(dāng)量

2、比、氧體積濃度、床料特性、流化速度以及水蒸氣與生物質(zhì)比等操作參數(shù)對(duì)氣化可燃?xì)饨M分、氣體熱值、氣體產(chǎn)率、碳轉(zhuǎn)化率和氣化效率的影響規(guī)律。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn):以三種煅燒后的天然礦物顆粒作為床料，氣化效果從好到差依次是白云石＞高鋁礬土＞凹凸棒土;隨著氣化溫度升高，氣化可燃組分增多，氣化效果越好，而當(dāng)量比過(guò)大，可燃組分則被大量燃燒，本試驗(yàn)范圍內(nèi)最佳當(dāng)量比在0.2左右;采用富氧空氣作為氣化介質(zhì)，在試驗(yàn)最佳工況下，氣體熱值和氣化效率高達(dá)7.88MJ/m3和41

3、.5％，相比于空氣氣化下的3.43MJ/m3和25.5％有顯著提高;而引入富氧空氣-水蒸氣作為氣化介質(zhì)，促進(jìn)了水蒸氣重整反應(yīng)，最佳工況下的氣體熱值和氣化效率分別為7.75 MJ/m3和61％，相比于富氧空氣氣化，氣化效果更好?；谠厥睾?、化學(xué)反應(yīng)平衡和能量守恒，考慮碳不完全轉(zhuǎn)化因素，建立生物質(zhì)富氧氣化熱力學(xué)平衡模型。采用非平衡當(dāng)量因子對(duì)水汽變換反應(yīng)和甲烷化反應(yīng)平衡常數(shù)進(jìn)行修正，對(duì)比模擬值與試驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)果顯示:原模型數(shù)據(jù)誤差較大，修正后