生物质气化及气化炉的研究进展

生物质气化是生物质能源应用领域研究的热门。该文对生物质气化原理、国内外气化及其装置研究现状、发展前景进行了阐述,同时提出了进行进一步气化研究的建议。     

多体式秸秆生物质气化炉的设计

生物质能是一种清洁、可再生的能源,秸秆生物质能的开发、应用具有广阔前景,而气化燃烧是秸秆生物质能利用的一种形式。针对小型家用生物质气化炉在使用中存在气化气中焦油、灰分含量多,物料连续添加工艺复杂,而物料间断供给使用不便等问题,提出一种多体式秸秆生物质气化炉的设计。通过3个气化燃烧炉体且内炉体可拆卸,空气气化剂预热、均布供给,焦油及灰尘杂质二级净化处置等结构设计,可使得生物质物料装填工况满足家用炊事需求、保证气化反应工艺要求、有效去除气化气中焦油及灰尘杂质。多体式秸秆生物质气化炉的使用推广,可实现对秸秆生物质能源有效利用,也有助于解决秸秆生物质资源浪费及污染问题。     

梯度链条式生物质气化炉数值模拟

梯度链条式生物质气化炉按照气化规律从空间上将生物质气化过程分为4个阶段,可实现对各气化阶段气化条件进行控制。为此,对梯度链条式生物质气化炉进行数值模拟,通过改变ER,计算出不同ER下床层顶部各组分的温度和浓度分布及炉膛气相的气化特性。模拟结果显示:气化合成气出口温度622.24℃;气化合成气中CO为13.81%、CH4为3.26%、C2H4为0.601%、C2H6为0.002%、CnHm为10.936%、H2为3.82%;碳转化效率为75.1%,低位热值为5 501k J/Nm3,气化效率为57.56%。该气化效果比下吸式固定床气化炉、固定床气化炉及鼓泡床气化炉空气气化效果好。     

热管式生物质气化炉的热力学平衡模型研究

为了提高生物质燃气热值,开发一种新型热管式生物质气化炉.结合物料平衡和化学平衡,建立了热管式生物质气化炉的热力学平衡模型,进行生物质水蒸气气化的模拟计算.在此基础上,就物料种类、水蒸气/燃料比和温度对燃气成分和热值的影响进行了预测和分析.模拟结果与试验结果比较表明:物料种类对燃气成分以及热值的影响较小,而温度是影响燃气成分和热值的最关键因素;随着水蒸气/燃料比的增加,燃气热值呈降低趋势,而气化需要的热量呈增长趋势,所以建议水蒸气/燃料比选择0.8;采用高温热管技术提供生物质水蒸气气化的热量,产生的燃气热值较高,一般可达10MJ/m3,为进一步研究奠定了基础.     

新型生物质气化炉的试验研究及其火用衡算

介绍了自行研制的新型固定床生物质气化炉,能使还原反应后的气体再次穿过氧化区和木炭层,以减少焦油含量和飞灰.同时,副产优质的木炭具有较高的能量转化率,可用于联合内燃机发电和活性炭制备工艺.在基于质量平衡和火用平衡的基础上对气化炉进行了火用分析,找出了炉子的薄弱环节,讨论了改造方案.最后,根据5个工况的试验数据分析了气化过程中空气当量比对气体成分、气体热值、气化效率以及能量转化效率的影响,找到了最佳运行工况.     

下吸式生物质气化炉的设计

介绍了下吸式生物质气化炉的工作原理、特点、以及主要结构尺寸的设计要点。     

生物质气化炉智能控制系统

针对生物质气化过程具有的非线性、不稳定性、大时滞和强干扰等特点,提出了一种生物质气化炉的智能控制方法控制方法,包括温度控制环和可燃气体含氧量控制环的生物质气化炉双闭环智能集成控制方法。温度控制环采用主、副控制结构:主控制器采用基于BP神经网络模型,建立温度的BP神经网络模型;副控制器根据温度预测结果实现跟随控制。可燃气体含氧量控制环引入温度和含氧量两个反馈,主控制器采用模糊免疫PID控制,推算最优鼓风机转速;副控制器实现对鼓风机速度进行跟随控制。仿真结果表明了该方法的有效性和优越性。     

基于Fluent的固定床生物质气化炉冷态压力场研究

以下吸式固定床生物质气化炉物理模型为研究对象,应用流体仿真软件Fluent,对冷态气化炉在单、双层气化剂配风工况下的床层压力场进行仿真研究。通过气化炉多点测压实验,对仿真结果进行验证。利用欧拉-拉格朗日方法分析气化炉冷态流场分布特性,根据伯努利方程说明气化炉床层压力场的变化原因。结果表明,仿真与实验结果的误差值在2.5%以内,气化剂配风工况的变化改变了炉内流场,双层气化剂配风使氧化层压力场平均值为14.98kPa,高于单层配风工况,且轴向压力分布均匀。     

生物质气化系统中气化炉设计及进料装置改进

新型生物质气化系统—双干馏管内燃加热式气化炉气化系统主要由液压进料系统、双干馏管内燃加热式气化炉、气体收集和净化系统组成,采用生物质-垃圾混合物作为气化的原料.双干馏管内燃加热式气化炉作为该系统中的主要设备,其两根干馏管的外侧被通入高温烟气的螺旋管道缠绕,使高温烟气与干馏管的接触时间延长,热交换更充分.此外,针对系统中液压进料装置存在的问题提出了3种改进措施,将料仓和进料活塞做了相应的结构改进,有效地解决了进料装置中不同部位的进料不畅和物料堆积问题.     

基于信息熵的生物质气化炉预测

针对生物质气化过程的复杂特性,提出一种基于信息熵的生物质气化炉温度预测方法。首先,该模型利用灰色过程神经网络模型及预测模型对生物质气化炉的温度分别进行预测,通过使用信息熵法确定预测子模型的加权系数;然后把两个子模型进行加权集成,从而得到更加准确的炉温预测模型,确保了生物质气化炉温度的稳定控制。仿真效果表明了该方法的有效性。     

11SQ——400型家用生物质气化炉的设计与研究

分析了市场上已有的家用生物质气化炉存在的问题,阐述了11SQ—400型生物质气化炉的结构和工作原理,并对其试验情况进行了分析。     

生物质气化炉的正确使用

生物质气化炉是指利用生物质燃料通过制气炉，在密闭不完全燃烧的条件下，燃料通过高温干馏热解及热化学氧化作用，获得一种可燃性混合气体（主要含一氧化碳、氢气、甲烷等，还称生物质燃气）。生物质气化炉装置的开发利用是解决能源危机的重要途径。生物质燃气是一种“绿色能源”，能实现循环利用，但是在使用生物质气化炉过程中，出现焦油结渣而堵塞输气管道、焦油气味重、产气不稳定、不易点燃、使用可靠性差等诸多问题。     

生物质气化炉的正确使用

生物质气化炉是指利用生物质燃料通过制气炉,在密闭不完全燃烧的条件下,燃料通过高温干馏热解及热化学氧化作用,获得一种可燃性混合气体（主要含一氧化碳、氢气、甲烷等,还称生物质燃气）。生物质气化炉装置的开发利用是解决能源危机的重要途径。生物质燃气是一种“绿色能源”,能实现循环利用,但是在使用生物质气化炉过程中,出现焦油结渣而堵塞输气管道、焦油气味重、产气不稳定、不易点燃、使用可靠性差等诸多问题。     

户用生物质气化炉焦油净化技术研究

比较了生物质集中供气技术与户用生物质气化技术。通过炉型分析,提出了上吸式生物质气化炉是农村户用气化炉型的理想选择;同时,分析了目前户用生物质气化炉存在的问题,认为催化裂解是户用气化炉焦油净化的有效途径。在分析小型气化炉焦油净化技术的基础上,开发了一种设置二次催化裂解与分离回收装置的新型气化炉。该炉能利用燃气显热,有效回收液态焦油和冷凝水,具有焦油裂解转化效果好、气化炉效率和燃气热值提高等优点。     

跟烟熏火燎的日子说再见——保和牌生物质气化炉用户如是说

希望能像城里人一样用上洁净的能源,告别烟熏火燎的日子,使自己的家园更美丽——这是许多农民的美好愿望。而国家提出"生产发展、生活宽裕、乡风文明、村容整洁、管理民主"是我们建设社会主义新农村的目标,其中村容整洁更是社会主义新农村建设的重要内容之一,同时也是新农村建设的外在体现。2007年8月15日,山西省秸秆气化机具选型暨现场培训会在阳泉市郊区上白泉村召开。在此次培训会上,记者亲身采访了几位保和牌生物质气化炉的用户,一起来听听他们是怎么说的。     

用于双燃料发动机的移动层下吸式生物质气化炉及净化器系统

介绍一种小型固定床移动层下吸式生物质气化炉及净化器系统的设计与试验情况，系统主要以我国水稻产区废弃的谷壳为为燃料产生可燃气，燃料消耗量为８．３ｋｇ／ｈ，气化效率为５２．６％。净化后的可燃气用于由Ｓ１９５型柴油机改装的双燃料发动机，可节约８５％以上的柴油。双燃料发动机的最大负荷可达原发动机标定工况的７０％左右。     

户用型上吸式生物质气化炉的改进设计

在分析现有户用型上吸式生物质气化炉优缺点的基础上,针对目前气化炉普遍存在的产气可燃成分含量低,焦油及灰尘含量高,燃气热值不高等缺点,对供风系统进行了改进设计,并增加了一套水蒸汽介质循环反应系统;同时,设计了结构简单、方便实用的小型净化装置,最大程度实现了产气过程中降焦除尘。     

间接供热的热管式生物质气化炉的开发

利用固体生物质气化建立小规模分布式热电联供系统需要廉价而有效的热电转换设备,比较适合的小型设备有微型燃气轮机和燃料电池,这两种设备要求的燃气热值较高,属中热值燃气。因此,在小规模分布式热电联供系统中生物质的气化需要一种能够产生中热值燃气、操作方便和安全可靠的气化炉。这种中热值燃气是依靠生物质间接气化获得,而高温热管间接供热是效果最好的一种供热方式。为此。开发了一种新型间接供热的热管式生物质气化炉,以满足分布式热电联供系统转换设备的要求。