上吸式生物質(zhì)空氣氣化及焦油低減技術(shù)研究.pdf

1、生物質(zhì)能源的利用始終伴隨著人類社會(huì)的薪火相傳，進(jìn)入工業(yè)化時(shí)代，大量化石能源的開(kāi)采和利用，造成了嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。因此，生物質(zhì)能源再次回歸到人類的視野中，并擁有了更為廣闊的利用前景。通過(guò)熱解氣化將其高效地轉(zhuǎn)化為潔凈的可燃?xì)怏w是一種重要的利用方式，開(kāi)發(fā)生物質(zhì)氣化技術(shù)對(duì)實(shí)現(xiàn)分布式能源供應(yīng)有重要價(jià)值，也與生物質(zhì)能的分布形態(tài)相適應(yīng)。
　　本文建立了上吸式氣化裝置，對(duì)稻殼和玉米芯兩種生物質(zhì)物料進(jìn)行了空氣氣化試驗(yàn)研究。首先分析了空氣當(dāng)量比對(duì)不同種

2、類生物質(zhì)物料氣化效果的影響。研究發(fā)現(xiàn)：隨著空氣當(dāng)量比的增大，爐內(nèi)軸向各點(diǎn)溫度均不斷升高；CO和H2的含量呈升高趨勢(shì)，CO2和CH4的含量呈降低趨勢(shì)；燃?xì)鉄嶂?、氣化效率和碳轉(zhuǎn)換率總體呈降低趨勢(shì)，而氣體產(chǎn)率卻不斷升高。找到了氣化最佳空氣當(dāng)量比0.28。對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)：玉米芯比稻殼更適合作氣化物料。
　　其次，在最佳空氣當(dāng)量比0.28時(shí)，進(jìn)一步研究了氣化過(guò)程的建立：溫度場(chǎng)的建立和氣化氣成分穩(wěn)定的過(guò)程。研究發(fā)現(xiàn)：氣化過(guò)程溫度場(chǎng)的建立和氣體成

3、分的穩(wěn)定均需要20分鐘左右，二者在時(shí)間上是一致的，這說(shuō)明氣體成分的穩(wěn)定是溫度場(chǎng)穩(wěn)定帶來(lái)的必然結(jié)果。
　　再次，研究了氣化器中不同反應(yīng)層氣體成分的變化情況，得到了各種氣體成分間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系及主要來(lái)源：CO2主要來(lái)源于氧化層；CO和H2主要來(lái)源于還原層；CH4主要來(lái)源于熱解層。
　　最后，本文針對(duì)上吸式生物質(zhì)氣化裝置普遍存在的氣化氣焦油含量偏高的問(wèn)題進(jìn)行了焦油低減技術(shù)的研發(fā)。本文在深入認(rèn)識(shí)焦油析出特性、上吸式氣化裝置工藝特性的