生物质中热值气化装置设计与运行

从富氧气化的原理和特点出发，根据空气化的结果，讨论说明中热值气化装置的设计依据和参数计算方法，在试验运行的基础上，分析采用富样气化的中热值气化装置的优缺点，通过分析和试验表明，采用９０％的富氧气化具有较理想的效果，其气体热值在１０－１２ＭＪ／ｍ＾３之间，气化效率在７０％以上，单位燃气的耗电量约０．０７５ｋＷｈ／Ｎｍ＾３，具有较好的经济性和实用性。     

煤的富氧气化特性研究

根据煤不同组分和不同反应阶段的特点,实施煤的热解、气化、燃烧分级转化,可以使煤气化技术简化,并有效解决煤中污染物的脱除问题。基于分级转化的思想,在小型流化床实验台上,采用枣庄烟煤为主要原料,研究了氧气浓度和空煤比对气化过程的影响,并与空气气化的结果进行对比分析,可为研究煤部分气化及半焦燃烧集成提供理论依据。     

生物质富氧气化产气特性的实验研究与灰色关联分析

在小型上吸式固定床气化炉内对典型生物质进行富氧气化试验，分析了试验物料、气化温度和氧气流量对气化产气特性的影响。实验研究表明，物料含可燃质多时，产气品位高；随着气化温度的升高，产气中可燃气含量增加；氧气流量增加后，产气热值出现最大值。通过灰色关联分析发现，物料性质和气化温度是影响产气特性的主要因素。     

生物质膜法富氧气化制气技术试验研究

利用膜法富氧制气与生物质热解气化技术相结合,在半工业试验的基础上,通过改变固定床气化试验台中的氧浓度等关键反应因素,研究子玉米秸秆在常压固定床气化炉中的气化特性,并总结出燃气热值及燃气主要成分随氧气浓度变化的主要规律.试验研究表明,膜法富氧气化技术是可行的,对改善生物质燃气组分和热值具有较好作用,可用于工程实践.     

生物质富氧气化气作为机动车燃料的初步试验

试验研究了生物质气化产出气作为机动车燃料的可行性.在实际运行的生物质气化系统中进行了富氧试验,并将生物质富氧气化产出气作为机动车燃料,进行了行驶试验.分析了富氧气化剂对于气化产出气成分的影响,对生物质气化产出气作为机动车燃料的经济可行性进行了简单分析.结果表明,采用富氧气化剂可以明显提高产出气的热值,增加气体的能量密度,同时,产出气作为燃料能够满足机动车的动力性要求;在生物质原料成本控制在一定范围内的情况下,生物质气化产出气作为汽车燃料能够体现一定的经济性.     

生物质富氧——水蒸气气化制氢特性研究

以一个鼓泡流化床为反应器,对生物质富氧—水蒸气气化制取富氢燃气的特性进行了一系列的实验研究。通过对试验数据的分析,探讨了主要参数温度、水蒸气/生物质(S/B)和氧浓度对气体成分、氢产率和潜在产氢量的影响。结果表明:在3个主要参数的变化范围内,氢产率和潜在氢产量受温度的影响最大:当温度从700~900℃时,每千克生物质氢产量从18g增加到了53g,每千克生物质潜在氢产量从71.6g增加到了115.6g。     

提高生物质热解气化燃气热值的甲烷化技术

甲烷化技术应用于生物质气化，是改善燃气质量、提高燃气热值的有效方法。生物质气化气经过甲烷化技术处理以后，燃气的热值可增加3360kJ／m^3，焦油含量小于10mg／m^3，大大优化了气体的成分。     

富氧气氛下煤与生物质掺烧时砷的释放研究

利用化学试剂对富氧气氛下煤与生物质掺烧后的灰进行湿法消解,采用AFS-933原子荧光分度计对其中的砷含量进行了测量分析.结果表明:掺烧生物质后砷的释放受到一定的抑制,生物质掺烧比例越大,灰中砷元素的相对富集系数越大;随着燃烧温度的升高和O_2体积分数的增大,灰中砷的相对富集系数减小,有利于砷的释放;不同的生物质种类与不同煤种掺烧燃烧时,生物质种类对砷释放的抑制作用比煤种的影响明显.     

基于ASPEN PLUS平台的生物质氧气气化制备合成气的模拟研究

利用ASPEN PLUS软件建立了生物质氧气气化制备合成气模型,并对各种影响因素进行了深入分析,结果表明,随着O2当量比的增加,合成气的体积分数与产率均先增大后减小,且在当量比为0.16时,合成气的体积分数和产率均达到最大值,分别为97.63％和1.61 m3/kg,此φ(H2)/φ(CO)也有最大值0.98;高温和低...     

生物质中热值气化技术中试实验

利用浙江大学热能工程研究所开发的一种新型生物质热解气化中试实验台研究了稻秆热解过程。通过对热解气组分和热值等的分析，研究热解温度、抽气方式等因素对热解气和热解过程的影响。针对目前有关稻秆热解气中焦油的研究数据较少的情况，实验中采用白云石为催化剂，在固定床反应器上对热解气中焦油的催化裂解进行了研究，焦油缩减效率可达80—90％，并提高了热解气品质。     

生物质等离子体气化研究

在热等离子体提供的高温、高能量反应环境中，进行生物质的快速热解气化研究。生物质的等离子体热解气化产物由固体残渣和气体组成，无焦油存在。气体产物中主要以化学合成气（H2和CO为主。增加水蒸气流量，H2和CO含量之和均在96％以上，且V（H2）／V（CO）比率为0．90～1．15，气体产率达到2．0L/g，碳的气相转化率很高。     

中型流化床中二次风对生物质气化的影响

以空气为气化介质,在中型管式布风流化床(截面积300×300mm2,高5m)反应器上考察了二次风的加入(占一次风比例的0-40%)对生物质(木屑)气化效果、二次反应和焦油产率的影响。在进料量39kg/h,一次进风量50Nm3/h条件下进行。实验结果表明,加入二次风显著改变了碳转化率、气化效率和焦油产率,而对二次反应影响不大。得到最佳二次配风比为30%,此时,燃气低热值为5453kJ/m3,产气率、碳转化率和气化效率分别为2.46m3/ kg、97%和85%;焦油含量降低了约62.6%。     

MW级生物质气化发电站运行特性分析

结合浙江省长兴市某大米加工厂800kW稻壳气化发电系统测试结果,对MW级生物质气化发电站的运行特性进行了详细分析,重点考察了气化温度、当量比和负荷对生物质流化床气化特性的影响,并对系统存在的问题进行了讨论。气化炉轴向温度分布表明:床内存在流化不充分现象;密相区温度与当量比和负荷(加料速率)变化密切相关(负荷不变,床温随当量比增加近似线性升高;当量比相同,较高负荷对应较低的床温)。燃气热值随气化温度升高而降低,负荷变化对其影响不大。当气化温度保持在700~800℃之间时,燃气热值基本稳定在5453~6407kJ/Nm3。原料水分对气化炉的运行也有重要影响:当原料水份低于15%,水分含量增加,有助于提高运行气化当量比,提高燃气品质和产气率;然而原料水分含量超过15%,气化炉温度将很难控制。     

下吸式生物质气化炉热力学平衡模型研究

建立下吸式生物质气化炉热力学平衡模型,该模型包括焦炭、焦油和气体,并用已公布的实验数据对模型进行验证,均方根（RMS）在1.304~3.814之间,结果表明该模型的预测值与实验数据吻合较好,可认为模型可靠。然后模拟棉秆在下吸式生物质气化炉中以空气和富氧气体2种气化氛围下,不同操作参数(当量比、预热温度和气化炉反应温度)下对棉秆气化的气体组分、热值和产率的影响。模拟结果表明：富氧气体为气化剂时,当量比从0.20增至0.35时,气体中N₂含量比空气显著下降,达10%以上,同时发现能提高气体中H₂和CO的含量和热值,热值比空气提高约20%。预热温度对气化成分变化影响有限,随预热温度从30 ℃变化到130 ℃,气体的平均热值从空气的5.2 MJ/m³提高到富氧气体的7.0 MJ/m³。随气化炉内反应温度从750 ℃升至1250 ℃,空气和富氧气体2种气化剂下的H₂和CO分别从20.94%、26.84%和21.77%、28.67%下降到4.06%、9.12%和10.49%、21.60%,导致气体的热值降低。     

生物质流化床气化制取富氢燃气的研究

以流化床为反应器，对生物质空气-水蒸汽气化制取富氢燃气的特性进行了一系列实验研究。在本实验中，气化介质(空气)从流化床底部进人反应器，水蒸汽从进料点上方通人反应器。在对实验数据进行分析的基础上，探讨了一些主要参数如：反应器温度，水蒸汽／生物质比率S／B(Steam／Biomass Ratio)，当量比ER(Equivalence Ratio)以及生物质粒度对气体成分和氢产率的影响。结果表明：较高的反应器温度，适当的ER和S／B(在本实验研究中分别为0．23，2．02)，以及较小的生物质颗粒比较有利于氢的产出。最高的氢产率：71gH2／kgbiomass是在反应器温度为900℃，ER为0．22，S／B为2．70的条件下取得的。     

生物质气化过程中燃料氮迁移影响因素实验研究

针对玉米秸秆和锯末两种生物质,进行了生物质气化过程实验,分析了气化参数对燃料氮迁移过程的影响。结果表明,在测试条件下,生物质气化产物中含氮组分浓度主要取决于气化温度,而当量比的影响相对较弱一些。NH_3和N_2是气化产物中氮的主要表现形式,其随气化温度的变化趋势相反。NH_3与N_2之间的转换反应是决定生物质燃料氮迁移演化过程中的一个主要热化学反应。     

中型流化床中的生物质气化实验研究

以空气为气化介质,在中型流化床反应器上进行了生物质(木屑)气化实验研究。考察了当量比ER(0.20～0.34)、气化温度(670～820℃)对气化结果的影响,初步探讨加入二次风对气化的影响。在实验研究的条件范围内,煤气热值在5650～6665kJ/m3范围内变化,生物质产气率在1.51～2.26m3/kg之间变化,碳转化率在74.3%～90.8%之间变化,气化效率达到61.8%～78.1%;加入适量二次风可以提高气化效率和碳转化率,减少焦油含量。实验结果表明:此流化床气化炉当气化温度在720～770℃之间,当量比ER在0.24～0.28之间时,气化效果最好,此时煤气热值可达到6400～6600kJ/m3,产气率为1.75～1.95m3/kg,碳转化率为83%～89%,气化效率高达71%以上。