一次风量和蒸汽量对稻壳在流化床中燃烧的影响 - 图文 联系客服

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沈阳工程学院毕业设计(论文)

成非常成熟的产业,成为一些国家重要的发电和供热方式。

1.3.2国外生物质能源产业发展情况

自20世纪70年代世界石油危机以来,发达国家已经将开发利用可再生能源作为调整能源结构,实现能源替代和可持续发展的重要措施。由于较早意识到开发利用新能源的重要性,丹麦、德国、日本等国家通过联合企业、政府补贴新能源开发企业、发布新能源利用计划等积极政策,多渠道、重扶持发展新能源产业,其中,丹麦的秸秆热电技术较具代表性。

丹麦只有500多万人口、4.3万平方公里面积,工农业高度发达。目前丹麦已建立了13家秸秆发电厂。秸秆发电技术现已走向世界,被联合国列为重点推广项目。瑞典、芬兰、西班牙等多个欧洲国家由BWE公司提供技术设备建成了秸秆发电厂,其中位于英国坎贝斯的生物质能发电厂是目前世界上最大的秸秆发电厂,装机容量3.8万千瓦,总投资约5亿丹麦克朗。

中国是一个人口大国,又是一个经济迅速发展的国家。开发利用生物质能对中国农村更具特殊意义。中国80%人口生活在农村,秸秆和薪柴等生物质能是农村的主要生活燃料。尽管煤炭等商品能源在农村的使用迅速增加,但生物质能仍占有重要地位。1998年农村生活用能总量3.65亿吨标煤,其中秸秆和薪柴为2.07亿吨标煤,占56.7%。因此发展生物质能技术,为农村地区提供生活和生产用能,是帮助这些地区脱贫致富,实现小康目标的一项重要任务。

生物质能高新转换技术不仅能够大大加快村镇居民实现能源现代化进程,满足农民富裕后对优质能源的迫切需求,同时也可在乡镇企业等生产领域中得到应用。由于中国地广人多,常规能源不可能完全满足广大农村日益增长的需求,而且由于国际上正在制定各种有关环境问题的公约,限制二氧化碳等温室气体排放,这对以煤炭为主的我国是很不利的。因此,立足于农村现有的生物质资源,研究新型转换技术,开发新型装备既是农村发展的迫切需要,又是减少排放、保护环境、实施可持续发展战略的需要。

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2生物质气化炉温度测量分析

2.1生物质气化炉温度分析基础

(1).炉内各个测点反映炉内各处实际的燃烧状态

(2).气化炉温度进行观测,通过温度的变化来了解气化炉是否正常燃烧 (3).气化炉温度直接影响生物质的转化率和生产的安全 (4).判断生物质所发生的化学反应状态

(5).判断炉内通入空气的大小和水蒸气的时间

2.2实验过程图片

(1)气化炉的各个测点位置 图(2.1)

图(2.1)

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(2)气化炉的各个测点温度显示 图(2.2)

图(2.2)

(3)气化炉的各个测点位置标号 图(2.3)

图(2.3)

2.3生物质气化的反应过程

固体燃料干燥、热分解反应、还原反应和氧化反应

在100~150 主要为干燥阶段,析出吸着在生物质表面的水分。当温度达到160 以上,生物质原料中的挥发分组分高,在较低的温度下(300~400 )就可以释放出70%左右的挥发组分,高分子有机物热分解,随着温度升高到一定程度后,

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氧将参加反应而温度迅速提高,从而加速完成热分解。大分子的碳水化合物的链被打碎,析出挥发分,留下炭构成进一步反应的床层。

部分燃料与氧气燃烧放出热量,为还原区物料的热分解和干燥提供必要的热量。由于是限氧燃烧,氧气不充分,不完全燃烧反应生成一氧化碳,在氧化区,温度可达1000 左右,还原区已没有氧气存在,在氧化反应中生成的二氧化碳在这里同碳及水蒸气发生还原反应,生成一氧化碳和氢气。由于还原反应是吸热反应,还原区的温度也相应降低,约为700~900。

生物质气化的过程很复杂,随着气化装置的类型、工艺流程、反应条件、气化剂种类、原料性质等条件的不同,反应的过程也不相同,不过这些过程的基本反应包括固体燃料的干燥、热分解反应、还原反应和氧化反应四个过程。

2.4各个温度下所涉及的化学反应

氧化反应阶段(温度可达1000 左右)

还原反应

吸热反应,唯独增加将有利于水蒸气还原反应的进行。提高CO含量低CO2

含量。温度低于600摄氏度,水蒸气与碳的反应速率缓慢。综上温度是影响碳还原反应的主要因素。还原区的温度也相应降低,约为700~900摄氏度

2.5实验过程温度测量问题研究

(1)经过严格校准的高温热电偶,测量的也只是点温度且存在测量误差,气化炉燃烧室是一个反应流场,有时候会出现灰把测温点粘住的现象导致所测温度只能是大概数值。

(2)监测温度前要注意各个热电偶仪表是否处于正常范围,并注意区分好每个测量仪表对应的测点

(3)由于燃料颗粒分布不匀,造成局部强烈燃烧,温度过高。

(4)由于燃料不能很好的自然下落造成炉内下部燃尽,燃烧中心向上,造成气化局部上移或烧结形成“架空”现象。严重时气化层可能越出原料层表面,出现

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