空气当量比对稻壳旋风气化的影响

稻壳旋风空气气化就是以稻壳为物料,以空气为载体,通过组织旋风气固流场来完成生物质气化的过程。通过对旋风气化反应过程的温度监测和气化产品气的成分分析可知:在稻壳旋风气化过程中,随着空气当量比ER的增大,物料入口温度降低、氧化区温度提高、产品气出口温度提高,气化燃气中的主要可燃成分中CO和CH_4而降低、H_2则在一定范围内增加、燃气热值降低,燃气中焦油的含量减少。经过比较和优化,本文认为稻壳旋风空气气化最佳空气当量比为0.25～0.26。

生物质旋风气化技术研究现状综述

生物质气化技术是生物质高效利用技术之一。综述了生物质气化技术的应用和生物质旋风气化的发展。旋风气化技术是基于生物质热化学转化过程中热解和燃烧解耦的思想,随着生物气化技术的发展,把生物旋风气化技术应用到我国规模化的产业发展中已成为必然趋势。针对颗粒状生物质提出的一种气化技术,具有焦油含量低、污染小、热值高、可控性强等优点。

稻壳旋风空气气化的机理研究

在稻壳旋风空气气化的试验中,通过对气化反应过程中的各个阶段进行取样分析,跟踪燃气中几种主要成分的生成过程,了解稻壳空气气化的反应机理。通过试验了解到:稻壳旋风空气气化过程中,化学反应没有明确分区,氧化反应是个持续过程,随着挥发分的析出便已开始,一直到氧气完全消耗掉、温度达到最高;高碳氢化合物(焦油)的裂解反应贯穿整个气化过程;气化燃气中的主要成分(CO、H_2、CH_4)是在还原反应阶段产生的。

稻壳旋风空气气化器的数值模拟

在计算流体力学软件 FLUENT 的平台上,以稻壳旋风空气气化器为原形,选择了合理的数学模型,对稻壳旋风气化器的气化过程进行了模拟。模拟再现了反应温度及5种主要气体在气化器中的分布规律,讨论了风量对最终燃气成分的影响。通过对计算结果和试验数据的比较分析,验证了计算结果的正确性,为进一步开展生物质气化方面的研究提供了理论依据。

褐煤旋风渣膜气化特性

在自主搭建的小型规模旋风渣膜煤气化装置上,开展了对褐煤气化特性的实验研究,重点研究了气化炉负荷、一次风氛围、氧煤比以及蒸汽煤比对粗煤气中有效组分含量、碳转化率以及冷煤气效率的影响.研究表明,随着气化炉运行负荷的增加,粗煤气中有效组分含量、碳转化率以及冷煤气效率均先增加后趋于稳定;用CO_2+O_2送粉相比于用空气送粉,粗煤气中有效组分含量增加、碳转化率以及冷煤气效率升高;随着氧煤比的增大,粗煤气中CO含量和冷煤气效率先增加后减少,当氧煤比为0.9时两者均达到最大值;随着蒸汽煤比的增加,粗煤气中CO含量、碳转化率、冷煤气效率均逐步减少.

燃煤气化-旋风熔融集成处理焚烧飞灰的试验研究

构建了流化床煤气化-旋风熔融集成处理系统,对垃圾焚烧飞灰进行了流化床煤气化-旋风熔融集成处理试验研究.着重分析了空气-煤质量比(空煤比)和蒸汽-煤质量比(汽煤比)等因素对该系统处理过程中重金属行为的影响.结果表明:该处理系统设计合理,能够稳定运行,可有效地固溶飞灰中的重金属,易于焚烧飞灰的大规模处理;在不同空煤比条件下,重金属Ni和Cr的固溶率均在90%以上,Cu、Mn、Co的固溶率随空煤比的增加呈缓慢上升的趋势,挥发性重金属的固溶率随空煤比的增加呈上升趋势;随着汽煤比的增加,难挥发性重金属与挥发性重金属的固溶率均呈先上升后降低的趋势,Cr、Ni的固溶率在不同工况下均超过90%.

基于旋风渣膜气化炉的潞安烟煤煤气化特性实验研究

气流床气化技术是当前主流的煤气化技术,而已有的气流床气化炉一般采用悬浮气化,气化强度难以继续提高。通过在自主设计的旋风渣膜气化炉实验系统上,对潞安烟煤的旋风渣膜气化特性进行了实验研究,主要研究了运行负荷、蒸汽煤比对气化炉的气化温度、冷煤气效率、碳转化率等气化特性参数的影响规律。实验结果表明:潞安烟煤在旋风渣膜气化炉中具有良好的煤气化效果。

生物质微米燃料(BMF)空气-水蒸气气化实验研究

利用自行研制的旋风气化炉,以生物质微米燃料的不完全燃烧热为气化热源,进行了微米燃料空气-水蒸气气化实验。研究了ER(0.22～0.37)、S/B(0.15～0.59)和燃料粒径对气化温度及气化结果的影响。在实验工况下,气化温度、产气率、燃气低位热值、碳转化率、水蒸气分解率、气化效率分别在586～845℃、1.42～2.21Nm^3/kg、3806～4921kJ/m^3、54.44%～85.45%、37.98%～70.72%和36.35%～56.55%范围内变化。实验结果表明:利用旋风气化炉进行微米燃料空气-水蒸气气化是可行的;ER=0.31、S/B=0.37、较小的粒径能获得较好的气化效果,特别是能获得最高的H_2含量。

生物质微米燃料空气气化实验研究

研究了生物质微米燃料(BMF)在旋风气化炉中的空气气化特性.在没有外热源的工况下,整个气化过程所需的热能由部分微米燃料的不完全燃烧供应.研究空气当量比(ER)、微米燃料粒径对气化特性的影响.当ER=0.32时,H2的含量和气化效率最高,分别为6.32%和38.22%;当ER=0.28时,可燃气的含量最大,达到27.1%.随着BMF粒径减小,气化室温度、可燃气含量、H2的含量、碳转化率、气化效率和燃气热值都显著提高,分别可达953℃、29.7%、8.26%、60.07%、40.56%和4 246 kJ/m3.