生物質氣化爐內流動與燃燒過程研究.pdf

1、生物質能是一種理想的可再生能源，生物質能開發(fā)利用技術被認為是非常有效的節(jié)能減排手段，利用生物質來替代化石能源，對改善大氣酸雨環(huán)境，減少大氣中二氧化碳含量從而減少“溫室效應”都有極大的好處。對生物質氣化過程的深入研究有利于提高我國生物質氣化轉化技術水平，促進我國對生物質能源的開發(fā)利用，改善我國的大氣及生態(tài)環(huán)境。論文基于上述目的，對生物質氣化特性、小型生物質氣化爐內流動和流化床氣化模擬進行了研究。
　　首先，通過CFD軟件對現(xiàn)有送風裝

2、置進行內部流場模擬，通過對流場的分析結果發(fā)現(xiàn)，單管式和平面式送風系統(tǒng)均不能實現(xiàn)均勻送風。經過研究，在氣化爐內引入了氣體分布器，通過對氣體分布器內部的流場模擬結果的分析，發(fā)現(xiàn)分布器能更好的實現(xiàn)均勻送風的目的。
　　其次，本文采用CFD軟件優(yōu)化氣固流化床分布板開孔率，然后采用最佳開孔率分布板，測量氣-固流化床內局部固體濃度、床層壓降等參數(shù)，根據對各參數(shù)的綜合研究，確定最佳開孔率為6.47％。同時研究結果表明，隨開孔率的增大，分布板壓降

3、和分布板附近形成氣泡尺寸減小，顆粒流化質量降低。通過對Syamlal-O'Brien、Gidaspow和Wen&Yu三種曳力模型氣、固速度的研究，考察三種曳力模型對流化狀態(tài)的影響。
　　第三，根據文獻中的實驗結果，通過動力學模型預測最終氣體組分，通過仿真分析外界氣化條件改變對氣化反應過程的影響，水蒸氣與空氣的輸入量比值是影響爐內溫度和氣體組分的重要參數(shù)，水蒸氣與空氣的輸入量比值的增加導致H2和CH4的分數(shù)增加，同時CO的含量降低。