基于合成气分流的双联流化床气化性能评价

针对双联流化床的热量调控,设计了一种将合成气部分分流至燃烧反应器实现热量平衡的双床气化系统,利用Aspen Plus软件搭建了合成气分流系统模型,对比传统双联流化床系统,评估两种系统在气体组分、合成气热值、有效气体产率以及系统效率方面的差异,研究了气化温度(T)以及水蒸气和生物质质量比r(r=mS/mB)对两种系统热力学性能的影响.研究结果表明:合成气分流至燃烧反应器可以提高合成气热值,而有效气体产率、系统热效率和㶲效率低于传统双联流化床系统;随着气化温度、r的增加,两种系统的气体组分、有效气体产率以及合成气热值的变化趋势相同;两种系统的热效率和㶲效率均随着气化温度、r的增加而减少,系统最高热效率可达74.1%,最高㶲效率可达54.4%.

基于双联流化床的生物质、垃圾、污泥共气化冷热电分布式供能系统性能研究

农林废弃物、生活垃圾和污泥是农村和小城镇地区主要的含能固体废弃物资源,为了将这些废弃物高效就地处理,结合分布式能源系统优势和流化床具有原料适应性强的优点,提出了一种基于双联循环流化床生物质、垃圾、污泥共气化协同冷热电三联产方法。基于热化学平衡的原理,建立了系统模型,对系统的性能和关键参数开展了分析。研究发现:系统发电效率随双联流化床反应器压比的增加先增加后降低,并且在气化过程中的蒸汽/燃料的比值为1.0时各效率达到最大;气化温度对供冷和供暖效率的影响与发电效率不同,随着气化温度升高,发电效率逐渐降低,但是供暖和供冷的总能量利用效率逐渐升高。本文提出的基于双联循环流化床生物质、垃圾、污泥共气化协同冷热电三联产系统,可为小城镇和周边农村生物质、垃圾和污泥等固体废弃物处理提供一种可行的思路。

基于双联流化床固体废弃物共气化的固体氧化物燃料电池分布式冷热电三联供系统研究

农林废弃物、生活垃圾和污泥是小城镇和周边农村地区主要的含能固体废弃物资源,将这些废弃物通过分布式能源系统就地处理具有能量利用效率高同时缓解运输压力等优点。文中提出生物质-生活垃圾-固体废弃物双流化床气化协同固体氧化物燃料电池分布式冷热电三联供系统,由双联流化床气化单元、燃料电池发电单元、制冷和供热单元组成。使用Aspen Plus建模计算,研究了气化参数和燃料电池工作参数对系统性能指标的影响关系。该系统冬季热电综合效率最高可达85%,夏季热电综合效率最高可达80%。气化温度和蒸汽/燃料比提高会导致系统能量效率降低,气化温度越高各单元火用效率越低,蒸汽/燃料比为1时各单元火用效率达到最大。燃料电池燃料利用率的增加对系统能量效率也有不利影响,但是明显有利于各子单元的火用效率;燃料电池工作温度的提高可以增加系统效率,但对各单元火用效率影响微弱;燃料电池压力的增加会导致冬季热电综合效率略微下降,而夏季热电综合效率却有上升,各子单元火用效率都有较大的提升。