农业科技之农业工程硕士论文写作《低焦油、高热值农村秸秆气化技术的开发与应用》

代写农业工程硕士论文低焦油、高热值农村秸秆气化技术的开发与应用
Development and Application of Low-Tar, High -Heating Value Biomass Gasification Technology in Rural Area
杨肖；

【导师】 陈冠益

【作者基本信息】 天津大学， 供热、供燃气、通风及空调工程， 2010， 硕士

【摘要】 生物质能源是我国可再生能源中重要的能源形式,尤其是我国农村地区最重要的可再生能源形式。当前生物质能源在农村的高效应用主要是利用生物质气化技术,将秸秆等生物质资源转化成燃气,进而为农村用户提供炊事、供暖等所需的能源。但是,目前在农村应用的生物质气化技术普遍存在着燃气焦油含量高,燃气热值低,生产过程污染严重等问题。导致很多生物质气化供气站因为焦油和污染等问题而停运,造成严重经济损失的同时,也阻碍了生物质气化技术在农村的推广。本文对天津市几个典型的秸秆气化集中供气站进行了调查和测试,通过对气化机组的工艺流程、气化炉结构以及运行参数的对比和分析,发现当前几个典型的秸秆气化机组存在严重的技术缺陷。其中,气化炉出口的焦油含量在4000mg/Nm~3以上,燃气热值在5200kJ/Nm~3以下。此外,由于采用水洗焦油的工艺,生产过程造成了大量的水污染。针对秸秆气化技术的缺陷和产生的原因,本文开发出一套适合农村应用的低焦油、高热值秸秆气化工艺,并完成气化机组的各个生产设备的设计工作。新的秸秆气化工艺通过提高气化炉进风温度、减小当量比、提高气化温度、增设焦油裂解器和焦油吸收塔,以及采用间接式冷却捕焦等措施... 更多还原


【Abstract】 Biomass energy is one of the significant forms of renewable energy. Recently, biomass gasification becomes the highest efficient technical route in utilizing biomass resources in rural area by producing cooking and heating energy for farmer with biogas. However, nowadays, biomass gasification technologies applied in rural area faces many drawbacks such as high concentration of tar in biogas, low heating value of biogas and high pollution during the producing process, which makes many gasificatio... /shdxgcsslw/2012/0229/3227.html 更多还原
【关键词】 秸秆气化； 低焦油； 高热值； 设计分析； 数值模拟；
【Key words】 Straw Gasification； Low Tar； High Heating Value； Designing； Numerical Simulation；
低焦油、高热值农村秸秆气化技术的开发与应用

摘要 3-4
ABSTRACT 4
第一章 绪论 7-14
    1.1 中国能源现状与发展趋势 7-9
        1.1.1 中国能源现状 7-8
        1.1.2 中国能源的发展趋势 8-9
    1.2 中国生物质能发展现状 9-11
        1.2.1 中国生物质能储量 10
        1.2.2 中国生物质能发展历程 10-11
        1.2.3 中国农村生物质能源利用现状 11
    1.3 生物质气化技术的研究现状 11-12
    1.4 生物质气化技术在农村应用中存在的问题 12
    1.5 本课题背景、研究内容与意义 12-14
第二章 秸秆气化技术简介 14-22
    2.1 秸秆气化原理 14-16
        2.1.1 农村常用秸秆原料分析 14-15
        2.1.2 秸秆气化原理 15-16
    2.2 常见的秸秆气化炉 16-20
        2.2.1 固定床气化炉 16-18
        2.2.2 流化床气化炉 18-20
    2.3 气化燃气的净化工艺 20-22
第三章 天津市秸秆气化技术的调查与对比研究 22-40
    3.1 天津市秸秆气化典型项目简介 22
    3.2 典型秸秆气化站的工艺流程与气化炉结构 22-26
        3.2.1 典型秸秆气化站的工艺流程 22-24
        3.2.2 典型秸秆气化站气化炉结构 24-26
    3.3 秸秆气化机组焦油与燃气热值测试 26-33
        3.3.1 燃气焦油含量测试 26-32
        3.3.2 燃气成分与热值测试 32-33
    3.4 秸秆气化机组运行参数测试 33-35
    3.5 秸秆气化机组测试数据分析 35-38
    3.6 本章小结 38-40
第四章 低焦油、高热值秸秆气化机组的设计与示范工程建设 40-62
    4.1 气化工艺的开发 40-42
        4.1.1 当前气化技术的缺陷总结 40-41
        4.1.2 当前气化工艺缺陷的解决方案 41
        4.1.3 低焦油、高热值气化工艺流程 41-42
    4.2 气化炉的设计 42-52
        4.2.1 当量比α（ER） 42-44
        4.2.2 理论空气量与气化风量 44-45
        4.2.3 原料转化率 45-46
        4.2.4 产气量与原料消耗量 46
        4.2.5 气化炉生产容积与进料速率 46-47
        4.2.6 炉膛结构设计 47-52
    4.3 焦油裂解器的设计 52-56
        4.3.1 催化剂和反应参数 52
        4.3.2 工艺设计 52-53
        4.3.3 焦油裂解器热力计算 53-56
    4.4 空气预热器的设计 56-58
        4.4.1 送风温度 56-57
        4.4.2 换热器热力计算 57-58
    4.5 间接冷却器的设计 58-59
    4.6 风机的选型 59
    4.7 焦油吸收塔与干燥器的设计 59
    4.8 储气柜的选择 59-60
    4.9 秸秆气化供气示范工程建设 60-61
        4.9.1 工程选址与供气规模 60
        4.9.2 秸秆气化供气站的平面布置 60
        4.9.3 秸秆气化机组的安装 60-61
    4.10 本章小结 61-62
第五章 秸秆气化炉的模拟研究 62-71
    5.1 气化炉冷态模拟 62-66
        5.1.1 气化炉冷态模型 62
        5.1.2 网格划分与边界类型设置 62-63
        5.1.3 数值计算与冷态模拟结果 63-66
        5.1.4 冷态模拟数据分析 66
    5.2 气化炉热态模拟 66-69
        5.2.1 气化炉热态模型 67
        5.2.2 数值计算与热态模拟结果 67-68
        5.2.3 热态模拟数据分析 68-69
    5.3 本章小结 69-71
第六章 本文总结与下一步工作 71-75
    6.1 本文总结 71-74
    6.2 下一步工作 74-75
参考文献 75-81
发表论文和参与科研情况说明 81-82
致谢

[1] 梁奎.  上吸式生物质空气气化及焦油低减技术研究[D]. 哈尔滨工业大学 2008
[2] 王卉.  生物质气化过程焦油脱除的参数优化配置[D]. 华北电力大学（河北） 2010
[3] 孙小柱.  煤与生物质及电子废弃物共气化特性的研究[D]. 华北电力大学（河北） 2010
[4] 刘明.  生物质气化及其燃气燃烧试验研究与分析[D]. 天津大学 2008
[5] 许敏.  生物质热解气化特性分析与试验研究[D]. 天津大学 2008
[6] 金洪奎.  秸秆气化技术及设备研究[D]. 河北农业大学 2009
[7] 胡孔元.  内燃加热式生物质气化炉研制[D]. 合肥工业大学 2009
[8] 李松.  流化床中生物质气化工艺实验研究[D]. 山东理工大学 2009
[9] 贾佳妮.  气化过程燃气焦油检测分析及脱除[D]. 天津大学 2007