稻壳循环流化床气化试验研究.pdfVIP

268 中国农业机械学会2008年学术年会论文集 稻壳循环流化床气化实验研究 伊晓路，张晓东，张卫杰，郭东彦 (山东省科学院能源研究所，济南250014) 摘要：以循环流化床为气化装置，空气为气化介质，对稻壳进行了气化实验研究。主要考察了气化反应过程中 空气当量比ER和炉膛内气化反应温度变化对燃气质量的影响。实验表明：空气当量比ER增大，进入炉膛内空气量 增加，氧化反应加剧，稻壳在炉内的反应越接近于完全燃烧状态，从而释放热量增多，炉膛内温度升高。同时空气 当量比ER的增加，氢气、一氧化碳、甲烷出现先增加后减少趋势；二氧化碳足先减少后增加；氧气比例基本变化不 大：燃气热值早现先增加后减小趋势；通过实验结果比较，ER取值在0．26．0．3之问较为理想，最终得出ER最佳具 体值为0．28。随着炉膛内气化反应温度升高，燃气中可燃成分含量先增加后减少，较为理想的气化温度应控制在 750℃。 关键词：稻壳，循环流化床，气化反应，空气当量比 中图分类号：TK5 文献标识码：A 0引言 稻壳外形规则，颗粒度小，便于应用，有着 良好的开发前景。国外对稻壳流化床气化技术的 et a1．IlJ在双布风板 研究较多。K．G．Mansaray 流化床中研究了以稻壳为原料的气化过程。 A．vanderDrifteta1．睇1在内经0．2m循环流化床 内，通过稻壳等lO种不同生物质原料的气化实 Reiet 验，最终得出典型气化实验结果。Min．Hon a1．【3J以稻壳和其他生物质为原料，反应中添加催 化剂的流化床气化过程进行了研究。E．Natarajan eta1．14j对生物质气化过程中灰的熔融特性进行 了研究。国内对稻壳循环流化床气化技术的研究 较少，马隆龙【5J在内循环流化床中对稻壳进行了 气化实验研究。国内目前一些流化床气化技术的 研究主要是针对木屑。P．M，Lvetal。【6】以木屑为 原料，水蒸汽和空气混合作为气化介质，进行了 图1循环流化床燃烧炉系统 1回料床风机2流化床风机3密封装置4输送装置5料仓6电控装 气化特性研究。X．T．Li【7J．在内经0．1m的循环流 置7操作控制台8流化床9同料床lO除尘装置11热煤气 化床中以木屑为原料进行了研究。乌晓江等【8】 流化床(主床)内径中200mm，高度 对加压循环流化床气化技术进行了研究。吕鹏梅 7000mm，底部采用风帽式布风装置，稻壳进入 等【9】利用流化床气化技术进行富氢气体研究。国 主床后，在底部给风作用下处于流化状态，未反 内对于稻壳高速循环流化床气化技术的报道很 应完全的焦炭颗粒，被回料床(副床)回收并重 少，实验选择气化流速4～5m／s，与文献[5]研究 新送入到主床内进行再反应，反应完全后剩余的 最大的不同也是流速差异，通过实验讨论空气当 灰随着气流排出，经过后置除尘装置等处理后， 量比、气化温度对燃气的影响，对以后生物质更 排出热煤气。实验系统属于自供热方式，稻壳燃 好的利用提供参考。 烧产生的热量再供给稻壳热解气化所需，因此实 验中考察空气当量比ER变化、炉膛内气化温度 1实验装置 变化对气化反应的影响是一个动态过程，燃烧、 热解、气化等反应之间互相咬合重叠、互相影响。 为了便于测试炉膛内温度变化情况，在流化床炉 稻壳循环流化床气化实验装置如图l所示。 65