玉米秸秆循环流化床气化炉气化工艺参数优化

为实现秸秆类农业生物质废弃物的高效清洁能源化转化利用,采用带有二级返料系统的循环流化床气化炉对玉米秸秆进行了气化试验。在二级返料系统开启及闭合条件下,选取空气当量比为0.20～0.35,研究空气当量比对玉米秸秆气化特性的影响,结果表明二级返料系统开启及闭合两种工况均在空气当量比为0.26时取得较优值,二级返料系统开启时具有较好的气化效果,碳转化率与气化效率最大值分别达到93.54%与77.06%。在二级返料系统开启状态下,试验研究了水蒸气配比对玉米秸秆气化特性的影响,结果表明以空气为主气化介质,辅助以水蒸气气化,可以有效改善气化燃气品质,提升气化效率。当空气当量比为0.26、水蒸气配比为0.2时,玉米秸秆空气—水蒸气气化具有较好的气化特性,燃气热值与气化效率分别达到最大值5.89MJ/m3与81.45%。典型工况条件下的焦油蒸馏馏分分析结果表明,提高气化炉反应温度,并保持一定的水蒸气气化环境,可促进焦油裂解转化。试验可为秸秆类生物质的高效清洁转化利用提供参考依据。     

中药渣类生物质液压成型影响因素分析

以感冒清热颗粒中药渣为原料,采用液压成型机实验平台,试验研究原料含水率、原料粒度等因素对成型特性和吨能耗的影响。结果表明:松弛密度、抗跌碎性随原料含水率的增加呈现先增大后减小的变化趋势,成型吨能耗随着含水率的增加逐渐降低;随着原料粒度的不断增大,松弛密度不断减小,吨能耗不断上升,抗跌碎性呈现先升高后降低的变化趋势。经过综合分析可知:当含水率在12%~14%、粒度在2~5mm范围内时,中药渣容易压缩成型,成型块的抗跌碎性大于95%,松弛密度在1 g/cm3以上,生产过程中所需能耗较低。     

文丘里净化生物质燃气焦油特性的研究

针对文丘里净化去除生物质热解气化燃气中的焦油液滴问题,从微观角度分析了文丘里高压水洗过程焦油颗粒捕捉凝结机理.借助CFD软件Fluent对文丘里管内部流场进行了数值模拟,得出了文丘里管内部的静压场与轴向速度场;并对350m3/h的下吸式生物质固定床气化炉产气进行了净化除焦试验.结果表明:文丘里压力损失约为7 500Pa,焦油净化效率达90％以上.     

基于Apdl的成型机进料螺杆参数化建模及分析

生物质成型机进料器的强度是成型机正常运行的重要因素,因此需要根据螺杆的材料、受力及工作环境对其进行应力分析。利用ANSYS软件前处理模块中的实体建模功能及二次开发工具语言APDL和UIDL,定义了螺杆的几何特征参数、材料性质、载荷及边界条件等,通过在参数文件中输入参数,进而在ANSYS中读入程序,实现了螺杆的参数化建模,参数化载荷施加与求解,进而实现参数化有限元分析的全过程;研究并确定了螺杆的最大受力部位及最大应力值。经分析,螺杆在正常工作条件下,强度完全满足要求。本研究可为生物质成型机进料器正常运行提供了技术依据。     

文丘里洗涤器净化生物质燃气流场数值模拟及试验研究

针对文丘里洗涤器净化生物质气化燃气中的焦油液滴问题,借助CFD软件Fluent对文丘里管内部流场进行数值模拟,得出其压力与速度分布特性,从能量转化角度分析了文丘里除焦过程流场变化规律,结果表明文丘里喉管段压力大幅减小,其压力能转化为燃气流体动能,形成了较大的湍流提高净化效率。通过试验和数值模拟研究文丘里内部流场总体压力损耗,将液气比3L/m3、喉口气速70～120m/s条件下的文丘里管总体压力损失试验与模拟数据对比表明二者结果基本吻合。对文丘里净化生物质燃气除焦效率的研究表明喉口气速大于90m/s时,利用经验公式根据文丘里洗涤器实际总体压力损失可以有效估算除焦效率,误差范围在7%以内;喉口气速大于90m/s、液气比高于2L/m3时除焦效率可以达到90%以上。研究结果可以为文丘里洗涤器净化生物质燃气的工程应用提供参考。