上吸式生物質空氣氣化及焦油低減技術研究.pdf

1、生物質能源的利用始終伴隨著人類社會的薪火相傳，進入工業(yè)化時代，大量化石能源的開采和利用，造成了嚴重的環(huán)境問題。因此，生物質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。通過熱解氣化將其高效地轉化為潔凈的可燃氣體是一種重要的利用方式，開發(fā)生物質氣化技術對實現(xiàn)分布式能源供應有重要價值，也與生物質能的分布形態(tài)相適應。
　　本文建立了上吸式氣化裝置，對稻殼和玉米芯兩種生物質物料進行了空氣氣化試驗研究。首先分析了空氣當量比對不同種

2、類生物質物料氣化效果的影響。研究發(fā)現(xiàn)：隨著空氣當量比的增大，爐內軸向各點溫度均不斷升高；CO和H2的含量呈升高趨勢，CO2和CH4的含量呈降低趨勢；燃氣熱值、氣化效率和碳轉換率總體呈降低趨勢，而氣體產率卻不斷升高。找到了氣化最佳空氣當量比0.28。對比分析發(fā)現(xiàn)：玉米芯比稻殼更適合作氣化物料。
　　其次，在最佳空氣當量比0.28時，進一步研究了氣化過程的建立：溫度場的建立和氣化氣成分穩(wěn)定的過程。研究發(fā)現(xiàn)：氣化過程溫度場的建立和氣體成

3、分的穩(wěn)定均需要20分鐘左右，二者在時間上是一致的，這說明氣體成分的穩(wěn)定是溫度場穩(wěn)定帶來的必然結果。
　　再次，研究了氣化器中不同反應層氣體成分的變化情況，得到了各種氣體成分間的相互轉化關系及主要來源：CO2主要來源于氧化層；CO和H2主要來源于還原層；CH4主要來源于熱解層。
　　最后，本文針對上吸式生物質氣化裝置普遍存在的氣化氣焦油含量偏高的問題進行了焦油低減技術的研發(fā)。本文在深入認識焦油析出特性、上吸式氣化裝置工藝特性的