感冒清热颗粒中药渣中试规模循环流化床气化实验

以感冒清热颗粒中药渣为原料,在双回路循环流化床中试设备中进行热解气化实验,研究原料含水率、原料粒径以及空气当量比ER对其气化特性的影响。结果表明：①随着原料含水率的提高,炉内平均温度降低,产生的燃气中焦油含量、CO2含量明显提高;CO含量、气体产率、碳转化率显著降低;H2含量、燃气热值以及气化效率均呈现先增大后减小的趋势。②原料粒径越小,反应炉内平均温度越高,燃气中焦油含量越低,燃气热值和气体产率越高,气化效率以及碳转化率越高;H2、CH4、CO、CnHm含量增加,CO2含量减少。③随着ER的增大,可燃气体尤其是CO的浓度不断降低,CO2含量不断增加;炉内平均温度、气体产率以及碳转化率均逐渐增大;燃气热值和燃气中焦油质量浓度逐渐减小;气化效率则呈现先增大后减小的变化趋势。④当原料含水量<9%、原料粒径<4mm以及ER在0.25~0.27时,气化效率较高,具有较好气化特性。     

常压循环流化床气化技术

常压循环流化床气化技术方兆玕（中国氮肥工业协会大中氮分会北京市１０００２９）１常压循环流化床气化现状鲁奇公司为了把固体燃料（包括生物体、木材、褐煤、粘结性煤、焦炭、石油焦以及城市垃圾）转化成燃料气、城市煤气和合成气的粗气，长期进行了循环流化床（以下简...     

废食用菌棒循环流化床气化试验

废菌棒是食用菌生产过程中产生的残余废弃物,其再利用对于资源节约与环境保护具有重要意义。本文采用循环流化床气化炉对废菌棒进行了气化试验,分别研究空气当量比、水蒸气配比对气化炉运行温度、气化燃气组分与热值、焦油含量、气化效率及碳转化率等气化特性的影响规律。结果表明：空气当量比由0.20增大至0.35时,循环流化床运行温度与碳转化率升高,气化燃气中的CO₂体积分数增大,CO与焦油含量及气化燃气热值下降,气化效率呈现先增大后减小的趋势;空气当量比为0.26时气化效率达到最大74.86%,此时燃气热值为5.59MJ/m³。以空气为主气化介质,采用水蒸气作为辅助气化剂,可以改善气化燃气品质,提升气化效率。当空气当量比为0.26、水蒸气配比为0.2时,废菌棒具有较好的空气-水蒸气气化特性,燃气热值与气化效率分别达到最大值6.14MJ/m³与83.73%。     

松木屑和褐煤流化床的共气化特性

在流化床上以空气-水蒸气为气化介质,对松木屑和褐煤的共气化特性进行了试验研究。在828～928 ℃范围内考察了生物质掺混比例、空气当量比（ER）和水蒸气-燃料比（S/F）对气化气成分、热值、碳转化率及气化效率的影响。结果表明,在生物质掺混比例为50%时,①随着ER值从0.2增加至0.35,CO2含量增加,CO、H2、CH4和CnHm含量减少,气化气热值、碳转换率、气化效率先增加后减少,在ER=0.26时达到最大;②在ER=0.26,S/F从0增加至0.44时,CO2含量增加,CO和H2含量先增加后减少,CH4和CnHm含量减少,气化气热值、碳转化率和气化效率先增加后减少。试验结果表明,在松木屑掺混比例为50%和褐煤共气化过程中,气化气热值最高可达7819 kJ/m3。     

流化床生物质气化过程的中试研究

随着社会对能源需求的日益增长，作为主要能源来源的化石燃料却迅速地减少，因此，寻找一种可再生的替代能源便成为社会普遍关注的焦点。生物质能源是一种理想的可再生能源，每年都有大量的工业、农业及森林废弃物产出，它来源广泛。其具有以下特点：（1）可再生性。（2）低污染性（硫含量和氮含量低，燃烧过程中产生的SOX、NOX较低）。生物质作为燃料时，由于它在生长时需要的二氧化碳量相当于它燃烧时排放的二氧化碳量，因而对大气的二氧化碳净排放量近似于零，这可有效地减少温室效应。（3）广泛的分布性。缺乏煤炭的地域可充分利用生物质能源。世界上87％的能源需求来源于化石燃料，这些燃料燃烧时，向大气中排放出大量的CO2、SOX、NOX。生物质中硫的含量极低，基本上无硫化物的排放，所以，利用生物质作为替代能源对改善大气酸雨环境、减少大气中二氧化碳含量从而减少“温室效应”都有极大的好处。全世界目前正面临着资源和环境的挑战，要做到环境和能源的持续发展，就必须合理有效地开发利用新能源，以尽可能减少对自然环境的破坏和污染。生物质的低硫和CO2的零排放使生物质成为能源生产的又一研究热点。     

循环流化床气化细粉灰熔融特性

因为流化床气化技术的优点非常多,主要包括：床层温度均匀、传热效率大、煤种范围广等等,所以被广泛用于煤气化中。不过流化床气化炉的操作温度比较低,使得气化细粉灰的含碳量较大。因此,为了有效加强碳的使用效率,减小环境污染,就对循环流化床气化细粉灰熔融特性展开了研究,借助测定仪、X射线衍射仪以及扫描电子显微镜等设备能够良好找到温度、气氛和残炭含量等因素对循环流化床气化细粉灰熔融特性的主要影响,给循环流化床技术的应用和发展带来很大的帮助。     

预热空气当量比对循环流化床掺混煤泥预热燃烧的影响

煤泥灰含量大、颗粒细、热值低,煤泥的高效清洁燃烧是固废资源化利用的重要方式之一。采用煤粉流态化预热耦合循环流化床燃烧技术,在30 kW预热燃烧综合评价试验台上,控制煤泥掺混比、给料量、还原区当量比、二/三次风比例及过剩空气系数等参数不变,并借助煤气分析仪和烟气分析仪等测量仪器,开展了循环流化床烟煤掺混煤泥的预热燃烧试验。结果表明,循环流化床预热燃烧系统运行稳定可靠,预热温度800℃以上,预热燃料可持续稳定输送到循环流化床中;烟煤掺混高灰分的煤泥,循环灰量增加,循环流化床燃烧室温差小,温度均匀;预热空气当量比由0.36增至0.51时,预热器内温度增加,预热煤气中CO₂、HCN体积分数增加,CO、H₂、CH₄及NH₃体积分数降低,煤气热值由2.02 MJ/m³降至1.49 MJ/m³;且随着预热空气当量比的增加,循环流化床燃烧室沿程NO体积分数增加,CO体积分数底部高、上部低,NO_x排放量由172 mg/m³增至24...     

循环流化床燃烧及气化反应数学模型的概述

本文简要介绍了有关文献中循环流化术煤炭燃烧、气化及生物质气化的数学模型。根据中数学有所使用流体动力学模型的差异,将其分为鼓泡流化床数学模型,拟流体数学模型,区段数学模型,颗粒轨道数学模型及多维数学模型,并着重叙述了各模型所用到的流体动力学模型。     

常压循环流化床(CFB)气化技术概况

介绍鲁奇公司的常压循环流化床（CFB）气化技术开发过程，以湿法为例介绍CFB生产合成气的基本流程。该工艺具有原料范围广，系统温度均匀，操作温度，压力低，氧耗低等特点，特别适合于日处理煤300-500t的装置。进行了UGI常压气化法，Texaco加压气化法和CFB气化法三种方法的工艺技术比较。     

CFB（循环流化床）气化技术简介

简要介绍循环流化床气化技术的工艺原理和工艺流程，并加以简单评价。     

Potential approaches to improve gasification of high water content biomass rich in cellulose in dual fluidized bed

Biomass containing water of 30-65 wt.% and rich in cellulose, such as various grounds of drinking materials and the lees of spirit and vinegar, is not suitable for biological digestion, and the thermal conversion approach has to be applied to its conversion into bioenergy. The authors have recently worked on converting such biomass into middle heating-value gas via dual fluidized bed gasification (DFBG) integrated with various process intensification technologies. This article is devoted to highlighting those technical ways, including the choice of the superior technical deployment for a DFBG system, the impregnation of Ca onto fuel in fuel drying, the integration of gas cleaning with fuel gasification via two-stage DFBG (T-DFBG), and the decoupling of fuel drying/pyrolysis and char gasification via the decoupled DFBG (D-DFBG). The attained results demonstrated that the superior deployment of bed combination for the DFBG should be a bubbling/turbulent fluidized bed gasifier integrated with a pneumatic riser combustor. In terms of improving efficiency of fuel conversion into combustible gas and suppressing tar generation during gasification, the impregnation of Ca onto fuel exhibited distinctively high upgrading effect, while both the T-DFBG and D-DFBG were also demonstrated to be effective to a certain degree.     

鼓泡流化床垃圾衍生燃料富氧气化

在鼓泡流化床上进行两种垃圾衍生燃料(RDF)的富氧气化试验,考察了RDF的热重特性并分析了气化温度、当量比及富氧浓度对气化特性的影响.结果表明:两种RDF均由纤维素及塑料类组分构成.随着温度由650℃升高至800℃,两种RDF产气的H₂、CO及CH₄浓度均逐渐增加,产气热值和气化效率同时提高.当量比增大时可燃组分浓度先略有增大后逐渐减小,但气体产率不断增大.RDF1及RDF2分别在当量比为0.22及0.27处达到最佳气化效率.富氧气化可有效改善气化品质,提升合成气热值,富氧浓度为45%时RDF1及RDF2合成气热值均达到最大,分别为8.6 MJ·m^-3及9.2 MJ·m^-3.     

A mathematical model of fluidized bed biomass gasification

A mathematical model of biomass gasification in a fluidized bed has been developed. It considers axial variations of concentrations and temperature in the bubble and emulsion phases. The mass balance involves instantaneous oxidation and equilibrium devolatilization of the biomass, kinetics of solid-gas gasification reactions as well as of gaseous phase reactions and interphase mass transfer and gas convection. The energy balance is solved locally for each vertical volume element, and globally on the reactor by iteration on the temperature at the bottom of the bed. Three parameters have been adjusted based on the experimental results: the heat transfer coefficient at the wall, the weighting of the kinetics of the water-gas shift reaction and the fraction of biomass carbon remaining as char after devolatilization. The model is used to simulate a pilot scale (50 kg/h) biomass gasifier, and its predictions compared to experimental measurements. The temperature and gaseous concentrations are estimated with good accuracy for the experiments using a wood feedstock, except for the concentration of hydrogen which is overestimated.     

循环流化床燃烧在高过剩空气下的NOx排放

提出了借助循环流化床在高过剩空气系数下燃烧的技术提供高温空气的新构思。搭建了循环流化床燃烧热态试验台,完成了循环流化床燃烧在高过剩空气系数下的NOx排放特性试验,结果表明:循环流化床在高过剩空气系数下燃烧温度分布均匀,燃烧稳定性好;过剩空气系数增大,氮氧化物排放增加;提升管二次风高度的增加和还原区系数的减小有利于控制氮氧化物的排放水平和减少煤中的N向NOx的转化比。在过剩空气系数为1.6、还原区系数为0.72和二次风高度为1 500 mm时,循环流化床NOx排放为339 mg/m3,煤中的N向NOx转化比为21%。循环流化床高温空气NOx的浓度对燃料高温燃烧NOx排放的影响需要进一步研究。     

串行流化床煤气化试验

针对串行流化床煤气化技术特点,以水蒸气为气化剂,在串行流化床试验装置上进行煤气化特性的试验研究,考察了气化反应器温度、蒸汽煤比对煤气组成、热值、冷煤气效率和碳转化率的影响。结果表明,燃烧反应器内燃烧烟气不会串混至气化反应器,该煤气化技术能够稳定连续地从气化反应器获得不含N₂的高品质合成气。随着气化反应器温度的升高、蒸汽煤比的增加,煤气热值和冷煤气效率均会提高,但对碳转化率影响有所不同。在试验阶段获得的最高煤气热值为6.9 MJ&#8226;m^-3,冷煤气效率为68％,碳转化率为92％。     

循环流化床回流物料循环的特性

为了研究循环物料在流化床内回流并参与循环的过程,进一步揭示流化床内物料的循环特性,文中搭建了冷态循环流化床顶部回流试验台。利用激光多普勒粒子动态分析仪(PDA)对塔内颗粒回流时床内气固二相流场和颗粒浓度分布进行了测量。同时对物料回流量和床内表观气速等操作条件对回流过程的影响进行了考察。研究表明,回流颗粒在流化床内的返混可以分为3个区域:回流区、返混加速区和主流区,回流颗粒造成床内流场的不均匀性。回流长度主要受物料回流量和床内表观气速影响。     

循环流化床U型回料阀的特性

实验对循环流化床物料回送系统的关键部件——U型回料阀的工作特性进行了研究,具体研究了系统中循环流率与主床流化风速和松动风量的关系,以及通过改变U型阀横段开口尺寸,研究横段结构特征对U型阀返料特性的影响。当主床流化风速不变时,随着松动风量的增加,循环流率先线性增大,然后基本保持恒定;当松动风量一定时,系统的最大循环流率与主床流化风速基本为线性关系;实验中得出最佳孔口面积约为料腿截面面积的25%。