生物質氣化與混燃過程研究.pdf

1、隨著全球經濟的飛速發(fā)展，人類對能源的需求量快速增加，世界各國開始面臨資源枯竭，環(huán)境惡化的嚴峻現實。為了實現經濟與環(huán)境的協調和可持續(xù)發(fā)展，人們寄希望于尋求化石燃料的代替能源。生物質能以其永不枯竭、綠色潔凈的特點受到全世界的關注，成為化石燃料的良好替代品。本文以生物質能的高效利用為核心，對生物質氣化技術以及生物質氣與煤粉混合燃燒過程進行研究。主要研究內容如下：
　　 1.選擇松木、玉米秸稈和木屑三種生物質作為氣化原料，建立了以空氣為

2、氣化劑，常壓循環(huán)流化床的生物質氣化模型。并利用ASPEN流程模擬軟件對生物質氣化的情況進行了數值模擬。
　　 2.利用exergy分析方法，對生物質氣化過程性能進行了評估。得到氣化合成氣成分、氣化爐運行溫度、合成氣低位熱值、碳轉化率、氣化效率和exergy效率隨空燃比的變化，最終得到松木、玉米秸稈和木屑的最佳氣化參數。
　　 3.對生物質氣化過程進行了優(yōu)化研究。分析了生物質種類、生物質含水率和氣化劑溫度對氣化過程exer

3、gy效率的影響，通過改善生物質氣化操作條件，確定了干燥生物質原料、提高氣化劑溫度等方案，對原有生物質氣化過程進行優(yōu)化，從而提高氣化過程exergy效率以及合成氣的熱值。
　　 4.建立了生物質氣與煤混合燃燒模型。采用建立在熱力學第一定律基礎上的熱平衡分析方法和建立在熱力學第一、二定律基礎上的exergy分析方法對混燃過程進行熱平衡計算和exergy平衡計算。通過對各項熱損失和exergy損失的對比分析找到影響鍋爐效率的主要因素。

4、計算了純煤粉燃燒、以及混燃5％～30％生物質氣化氣時鍋爐的熱效率、exergy效率、燃燒所需理論空氣量和產生的理論煙氣量。
　　 結果表明，玉米秸稈氣化合成氣與煤混燃同單獨燃煤發(fā)電相比，燃燒所需理論空氣量減少，燃燒產生的理論煙氣量增加，鍋爐熱效率和exergy效率均減小。隨著混燃比例的增加理論空氣量逐漸減小，理論煙氣量逐漸增大，鍋爐熱效率和exergy效率逐漸減小。
　　 生物質氣化技術在我國已有良好的基礎，通過氣化可以