生物質(zhì)氣化爐內(nèi)流動與燃燒過程研究.pdf

1、生物質(zhì)能是一種理想的可再生能源，生物質(zhì)能開發(fā)利用技術(shù)被認為是非常有效的節(jié)能減排手段，利用生物質(zhì)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(yīng)”都有極大的好處。對生物質(zhì)氣化過程的深入研究有利于提高我國生物質(zhì)氣化轉(zhuǎn)化技術(shù)水平，促進我國對生物質(zhì)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(zhì)氣化特性、小型生物質(zhì)氣化爐內(nèi)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(fēng)裝

2、置進行內(nèi)部流場模擬，通過對流場的分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，單管式和平面式送風(fēng)系統(tǒng)均不能實現(xiàn)均勻送風(fēng)。經(jīng)過研究，在氣化爐內(nèi)引入了氣體分布器，通過對氣體分布器內(nèi)部的流場模擬結(jié)果的分析，發(fā)現(xiàn)分布器能更好的實現(xiàn)均勻送風(fēng)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(nèi)局部固體濃度、床層壓降等參數(shù)，根據(jù)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(jié)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(zhì)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(jù)文獻中的實驗結(jié)果，通過動力學(xué)模型預(yù)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(yīng)過程的影響，水蒸氣與空氣的輸入量比值是影響爐內(nèi)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(dǎo)致H2和CH4的分數(shù)增加，同時CO的含量降低。