废轮胎整胎与生物质共气化实验研究

以树枝秸秆及废轮胎整胎为原料,在"反烧"式固定床气化炉中以空气为气化剂进行气化实验研究。结果表明,随着空气当量比ER的增加,炉内气化温度升高,气化效率提升,当ER为0.30时,炉内温度达到750℃,气化效率为56.45%,气体热值为4.68 MJ/m3;随着原料中废轮胎比例的增加,气化效率有所提高,燃气热值升高,当废轮胎质量含量为44%时,气化效率达到60.21%,气体热值为5.34 MJ/m3;气化温度是影响气化效率和气体热值的最重要因素,提高空气当量比可以使炉内温度升高,强化气化效果;同时原料中废轮胎比例也对气化效率及气体热值有较大影响,废轮胎质量含量为40%~50%较为适宜。废轮胎以整胎形式与生物质共气化是废轮胎处置与资源化利用的有效方式。     

玉米秸秆循环流化床热解气化试验

采用循环流化床气化中试装置对玉米秸秆进行了气化试验,分别在常温空气与250℃预热空气条件下,研究了空气当量比（ER）和原料含水率对气化特性的影响规律。结果表明：随着ER的增大,循环流化床气化炉内的反应温度升高,气化燃气中的CO₂含量增加,焦油与CO含量及燃气热值降低,气化效率随ER的增大呈先增大后减小的趋势;随着气化原料含水率的增加,循环流化床气化炉内的平均温度下降,燃气中的CO₂与H₂及焦油含量逐渐升高,CO含量下降,CH₄与C_nH_m含量均为先增加后减少。与常温空气工况相比,预热空气工况下的燃气热值与气化效率均有一定程度的提高。采用预热空气为气化介质,提高气化剂温度,可显著促进玉米秸秆的气化反应,提升气化效率。     

两级下吸式生物质气化炉气化性能的研究

在自行设计的两级下吸式生物质气化炉中,研究了空气当量比(ER)对气体组成、气体热值、气化效率以及焦油含量的影响。试验结果表明,该新型两级气化炉能够产生焦油含量较低的燃气;在空气预热的条件下,焦油含量更低,可达238 mg/m3。该新型两级气化炉的最佳ER为0.33~0.35,当ER=0.34时,气化气低位热值(LHV)最高为4 409 kJ/m3,气化效率为63.7%,焦油含量低于300 mg/m3。     

在流化床气化炉中生物质与煤共气化的研究(Ⅰ)以空气-水蒸汽为气化剂生产低热值燃气

在600kW流化床气化炉工业示范装置上以空气.水蒸汽为气化剂,将生物质/煤按不同比例进行了共气化的实验研究.在实验研究的运行条件下,得到了生物质/煤混合比例对气化炉工作温度、燃气热值、气体产率和气化效率等重要技术参数的影响.对玉米芯/煤的比例为81/19时的典型实验结果表明:气化炉工作温度869℃,空气当量比ER=0.21,S/B=0.20时,气体产率1.96m3/kg,燃气热值6.4MJ/m3,气化效率71.3%,燃气中焦油含量小于10mg/m3,该炉经过连续运行考核,运行平稳,工况稳定.     

在流化床气化炉中生物质与煤共气化研究(Ⅱ)——以水蒸汽为气化剂生产中热值燃气

以水蒸汽为气化剂,用玉米芯/煤以不同比例为原料,在600kW流化床气化炉上,按二步法制气工艺进行连续运行实验.实验研究了影响燃气热值、气体产率、燃气组成及气化效率的主要因素,确定出气化炉适宜的操作条件及较佳的原料配比范围.得出气化温度为950～1000℃,玉米芯/煤的比例为80/20,S/B在0.7～0.9范围内,燃气热值11～13MJ/m3,气体产率1.1～1.3m3/kg,气化效率75%～80%,燃气中焦油含量小于0.9mg/m3的结果.通过将本技术与国外现有生产中热值燃气的方法进行比较,发现本技术具有产生较高热值燃气和燃气中低焦油含量等优点.     

中药渣水蒸气气化制备合成气研究

以中药渣为原料进行水蒸气气化实验,研究气化温度、水蒸气与生物质质量之比(S/B)对产气流量、气体产率、产气组分、碳转化率、燃气热值以及气化效率的影响。研究结果表明:气化温度的升高能够促进气化反应的进行,提高产气品质和气化效率;一定量的气化剂水蒸气可提高气化效率,但是过量的水蒸气会影响气化效果;气化温度为800℃,S/B为1.0时,气化效果最佳,气化效率高达72.91%;中药渣具备良好的水蒸气气化特性。研究结果可为中药渣资源利用提供理论参考。     

生物质混流式固定床气化炉运行特性分析

以桉木为原料,对1.5 t/h生物质混流式固定床气化炉运行特性进行了测试分析与评价,与文献报导报道的相关炉型包括上吸式、下吸式、两段式等炉型运行结果进行了比较。实验以气化炉空气通入量作为主要控制变量,对有或无水蒸气条件下的气化炉温度及压力分布、燃气组成、焦油与飞灰含量、气体产率等参数进行了较长周期的测试,结果表明：气化炉运行效果符合设计要求,各项指标相当于或优于传统的下吸式气化炉;气化炉运行温度与压力比较稳定;以冷燃气计算的燃气热值一般约为4 900 ~ 5 500 kJ/Nm3;气化效率约为70% ~ 78%;燃气焦油含量约600 ~ 3 500 mg/Nm3,运行负荷在50%以上时,焦油含量一般低于1 500 mg/Nm3。研究结果有望为混流式气化炉的改进和操作提供优化建议,同时可为其他气化工艺设计提供参考依据。     

串联交替式炉膛高热值生物质气化炉数值模拟及试验研究

对串联交替式炉膛高热值燃气生物质气化炉进行了研究,气化炉以木质颗粒为燃料、空气-水蒸气为气化剂,采用Fluent软件数值模拟了气化炉内水蒸气入口距离炉栅位置高度h、水蒸气入口流量Vs与空气入口流量V03个参数对燃气组分CO,H2和CH4体积浓度的影响。采用正交试验优化了上述3个参数,并试验测试了3个参数下燃气组分CO,H2和CH4体积浓度及燃气热值。数值模拟与试验结果表明,当h为175 mm,V0为0.92 m3/h,Vs为1.33 m3/h时,生物质燃气热值Q最大值为10.46 MJ/m3,比单一空气气化剂作用下提高了107.95%。     

生物质与煤流化床催化气化制备燃气

基于单一流化床两步气化法,以煤作为热载体和发热体,水蒸气为气化剂,CaO为催化剂,在自行研制的流化床热态装置上对生物质（锯木）气化制备燃气进行了研究。探讨了温度和水蒸气与锯木比对燃气组分和低位热值的影响。在所研究的操作参数范围内,（H2 + CO）含量为67.58% ~ 74.9%,燃气低位热值为10719.09 kJ/Nm3 ~ 12002.44 kJ/Nm3。实验结果表明,含少量N2的中热值燃气可以被获得,H2和CO是燃气中最主要的两种气体。随着温度的升高,燃气中H2和CO含量增加,而CH4和CO2含量及燃气低位热值则呈现下降趋势。随着水蒸气与锯木比的增加,燃气中H2和CO2含量增加,而CH4和CO含量则相应的减小。     

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。