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生物质燃气焦油激冷耦合吸附脱除过程特性

中国科学：技术科学 2017年第7期47卷 763-773页

作者：陈泽清张孝松程瑞佳崔群陈海军朱跃钊江苏省过程强化与新能源装备技术重点实验室江苏省流程工业节能环保技术与装备工程实验室南京211816 南京工业大学化学化工学院南京210009 南京工业大学机械与动力工程学院南京211816

焦油是生物质气化的主要障碍之一.本文构建了激冷耦合多级吸附脱除的思路,搭建了实验装置,测定了焦油脱除性能,分析了耦合脱除机理.结果表明,焦油基本按照设想的思路分级脱除,总量降至低于10 mg/Nm^3.但实测结果和基于IUPAC(Internation... 详细信息

焦油是生物质气化的主要障碍之一.本文构建了激冷耦合多级吸附脱除的思路,搭建了实验装置,测定了焦油脱除性能,分析了耦合脱除机理.结果表明,焦油基本按照设想的思路分级脱除,总量降至低于10 mg/Nm^3.但实测结果和基于IUPAC(International Union of Pure and Applied Chemistry)孔径大小设想的焦油分类有交叉,表现在少量的上级焦油将进入下级,并形成竞争.介孔和微孔单元对重质焦油露点影响不大;介孔对最难脱除的中质焦油的效果最好.露点分析佐证了焦油轻重分类、分子大小和孔道三者匹配的构想.

关键词：生物质燃气焦油激冷吸附耦合脱除

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生物质燃气净化除尘技术研究

现代化工 2020年第S01期40卷 254-256,259页

作者：李晓霞闫桂焕齐鲁工业大学(山东省科学院) 山东省科学院生态研究所山东省应用微生物重点实验室山东济南250103

研究了生物质气化燃气中固相物质的组成,分析了燃气中灰尘粒径分布及飞灰中碱金属氧化物含量.根据生物质燃气飞灰特点,设计了适合生物质气化燃气的耐腐蚀性强、净化效率及精度高的分级干式高温净化除尘装置.该装置避免了水洗除尘带来的... 详细信息

研究了生物质气化燃气中固相物质的组成,分析了燃气中灰尘粒径分布及飞灰中碱金属氧化物含量.根据生物质燃气飞灰特点,设计了适合生物质气化燃气的耐腐蚀性强、净化效率及精度高的分级干式高温净化除尘装置.该装置避免了水洗除尘带来的二次水污染,同时通过实验验证了该装置的可靠性及稳定性.

关键词：生物质燃气灰尘特性高温净化

生物质燃气燃烧器优化设计及燃烧特性模拟研究

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生物质燃气燃烧器优化设计及燃烧特性模拟研究

作者：李杰东北大学

学位级别：硕士

生物质被称为世界第四大能源,对于生物质的利用,人们往往倾向于将生物质进行气化技术处理来获得生物质气。燃烧器是火焰炉最重要的组成部分,对炉内燃烧的组织、工件的加热质量及效率都起着至关重要的作用,随着世界各国日益对生物质能源... 详细信息

生物质被称为世界第四大能源,对于生物质的利用,人们往往倾向于将生物质进行气化技术处理来获得生物质气。燃烧器是火焰炉最重要的组成部分,对炉内燃烧的组织、工件的加热质量及效率都起着至关重要的作用,随着世界各国日益对生物质能源利用意识的加强,生物质燃气燃烧器的开发和应用成为人们目前关注的热点之一。本文首先基于某种生物质燃气的成分,参考相关燃气燃烧器的设计思路和前人经验,对热负荷为125KW的生物质燃气燃烧器进行参数计算和初步设计。构建燃烧器,建立相应的数学物理模型,基于Fluent软件分别对设计的生物质燃气燃烧器的流动特性进行了研究。在空气流通面积一定条件下,螺旋叶片圈数和螺旋上升角都会对空气出口的角速度分布产生影响;当螺旋上升角β一定时,随着螺旋叶片圈数的增加,空气出口角速度逐渐减小;当螺旋叶片圈数N一定时,随着螺旋上升角β的增大,空气出口角速度逐渐增大。当螺旋叶片圈数不发生变化时,随着空气流通面积的减小,空气出口的角速度逐渐增大,曲线逐渐上移,但增大的趋势逐渐变缓;随着缩管长度的减小,空气出口角速度逐渐增加,缩管越短,在同样条件下空气旋转的激烈程度越高。构建燃烧室模型,基于Fluent软件,对不同结构参数下燃烧器的燃烧性能进行了研究。随着螺旋上升角β的增大,燃烧室内中心轴上温度的最大值逐渐增大,曲线逐渐上移,高温区逐渐向燃烧室的中心线靠拢,火焰的直径逐渐变小,且随着空气流速的增大,在同样条件下,这种现象表现的更加明显。当螺旋上升角一定时,随着流通面积的减小,轴向温度变化曲线逐渐上移,轴线上的温度整体升高,火焰变得瘦长,高温区更加集中在燃烧室中心轴线附近。对燃烧器出口管优化后,燃烧室内的温度场会随着喷管长度和曲率半径的变化而发生改变,当喷管长度保持不变时,随着喷管曲率半径的增大,火焰直径增大,火焰长度变短,反之,当喷管长度保持不变时,随着喷管曲率半径的减小,火焰直径缩小,而火焰长度增长。当螺旋叶片数N=3,缩管长度H=80mm当螺旋上升角β=45°,空气流通面积A=0.0339m2,出口喷管长度L=200mm,出口喷管曲率半径R=250mm时,燃烧器可以获得较好的燃烧效果。

关键词：生物质燃气燃烧器出口角速度出口喷管优化燃烧特性

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生物质燃气冷热电联供系统性能分析

农业机械学报 2014年第3期45卷 196-205页

作者：王江江杨昆刘娟娟华北电力大学能源动力与机械工程学院保定071003

为提高能源的利用效率，缓解传统能源短缺及其利用过程中带来的环境问题，设计了一种以内燃机为驱动装置的生物质燃气冷热电联供系统，对其能量流程进行了分析，并以北京市某面积为10000m2的宾馆为例，对该系统在热跟随和电跟随两种运... 详细信息

为提高能源的利用效率，缓解传统能源短缺及其利用过程中带来的环境问题，设计了一种以内燃机为驱动装置的生物质燃气冷热电联供系统，对其能量流程进行了分析，并以北京市某面积为10000m2的宾馆为例，对该系统在热跟随和电跟随两种运行模式下的设备选型、燃料消耗量和补电量以及能效、经济和排放性能进行了分析比较。通过比较可知，联供系统在电跟随模式下比在热跟随模式下的一次能源利用率高4．3％，缩短投资回收期1．4年，但少减排254．9tCO3。因此，该生物质气冷热电联供系统在热跟随模式下的环境效益较好，在电跟随模式下的能源效益和经济效益更佳。

关键词：生物质燃气冷热电联供热跟随电跟随性能比较

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生物质燃气各组分气体燃烧与排放特性试验

农业机械学报 2013年第5期44卷 31-34页

作者：陈雷荒木幹也志贺圣一曾文沈阳航空航天大学航空宇航工程学院沈阳110136 群马大学工学研究科群马县3760052

在一台火花点火发动机上,分别进行了生物质燃气中可燃组分CH4、CO和H2的燃烧试验,研究并对比了各组分气体的燃烧及排放特性。结果表明,H2燃烧快,热效率高,NOx排放水平较低;CH4和CO相比具有较高的热效率和较低的NOx排放水平,但其稀燃能... 详细信息

在一台火花点火发动机上,分别进行了生物质燃气中可燃组分CH4、CO和H2的燃烧试验,研究并对比了各组分气体的燃烧及排放特性。结果表明,H2燃烧快,热效率高,NOx排放水平较低;CH4和CO相比具有较高的热效率和较低的NOx排放水平,但其稀燃能力较弱;在实际生物质燃气中可以通过提高H2的含量来扩展稀燃极限以及提高热效率。

关键词：生物质燃气组分性能试验

整体式Ni-Co双金属催化剂生物质燃气提质性能

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应用化工 2023年第11期52卷 2986-2990,2997页

作者：奚锦基金保昇董新新张梦杰丁雪宇东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室江苏南京210096

以蜂窝陶瓷为载体,使用浸渍法负载Ni、Co双金属,形成整体式催化剂,研究其催化生物质燃气合成低碳烃性能,并采用N_(2)等温吸附、H_(2)-TPR等对催化剂进行表征。结果表明,在360℃、H_(2)/CO=2和0.3 MPa的反应条件下,Ni、Co负载量分别为2%... 详细信息

以蜂窝陶瓷为载体,使用浸渍法负载Ni、Co双金属,形成整体式催化剂,研究其催化生物质燃气合成低碳烃性能,并采用N_(2)等温吸附、H_(2)-TPR等对催化剂进行表征。结果表明,在360℃、H_(2)/CO=2和0.3 MPa的反应条件下,Ni、Co负载量分别为2%和4%时,催化剂具有最优催化性能,CO转化率可达93.60%,产气低位热值为9.84 MJ/Nm^(3),较进气提高了26.82%。与Ni单金属催化剂相比,添加Co可在降低CH_(4)和CO_(2)选择性的同时,提高C_(2)-C_(3)的选择性,从而有利于提高燃气热值;Co的引入虽有助于增强催化剂的抗烧结能力,但积碳量却有所上升。

关键词：生物质燃气双金属低碳烃低位热值提质

生物质燃气替代传统化石燃料工业锅炉应用研究

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可再生能源 2015年第8期33卷 1231-1237页

作者：詹昊苏德仁潘贤齐张家平广东正鹏生物质能源科技有限公司广东广州511340 中国科学院广州能源研究所中国科学院可再生能源重点试验室广东广州510640

通过对生物质气化燃烧技术在工业锅炉行业应用项目的技改,进行了生物质燃气替代传统化石燃料工业锅炉应用研究,分析了技改特点及运行特性,对比了技改前后污染物排放及蒸汽综合成本,讨论了技改及推广遇到的问题并提出了解决方案。结果表... 详细信息

通过对生物质气化燃烧技术在工业锅炉行业应用项目的技改,进行了生物质燃气替代传统化石燃料工业锅炉应用研究,分析了技改特点及运行特性,对比了技改前后污染物排放及蒸汽综合成本,讨论了技改及推广遇到的问题并提出了解决方案。结果表明:生物质燃气供热在燃气品质、产能、工艺条件、生产规律方面表现出良好的运行特性;相比原燃料重油,技改后生物质燃气供热污染物满足排放标准,SO2减排30余t/a,NOx减排7 t/a,蒸汽综合成本减少约60元/t,前景较好。基于项目技改及推广遇到的问题,如工业锅炉适应性、生物质原料供应风险、技改项目推广的市场风险等,合同能源管理是促进技改项目推广的有效合作模式。

关键词：技改生物质燃气运行特性重油减排工业锅炉

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生物质燃气预混层流燃烧特性的实验研究

可再生能源 2015年第8期33卷 1225-1230页

作者：翟越李国岫孙作宇李洪萌北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044

在密闭燃烧容器中对常温、常压环境下的生物质燃气预混层流燃烧特性进行了实验研究,研究了不同燃气组分、不同当量比对生物质燃气预混层流火焰传播速度、火焰表面拉伸率和层流燃烧速度的影响规律。研究结果表明:发酵法制取的生物质燃气... 详细信息

在密闭燃烧容器中对常温、常压环境下的生物质燃气预混层流燃烧特性进行了实验研究,研究了不同燃气组分、不同当量比对生物质燃气预混层流火焰传播速度、火焰表面拉伸率和层流燃烧速度的影响规律。研究结果表明:发酵法制取的生物质燃气中甲烷含量越高,其层流火焰传播速度就越快;相同尺寸的火焰锋面上拉伸率越大,层流燃烧速度则越快;随着当量比的增大,层流火焰传播速度、层流燃烧速度呈现出先增大后减小的趋势。

关键词：生物质燃气预混层流燃烧火焰传播速度表面拉伸率层流燃烧速度

300MW燃煤锅炉掺烧生物质燃气的数值模拟

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动力工程学报 2020年第6期40卷 440-446页

作者：李加护王小涛高硕张猛华北电力大学能源动力与机械工程学院河北保定071003 中国大唐集团科学技术研究院有限公司火力发电技术研究院北京100043

为了探究掺烧生物质燃气对燃煤锅炉燃烧特性的影响,基于Fluent软件,选取某电厂亚临界300 MW锅炉作为研究对象,搭建生物质燃气与煤粉的混合燃烧模型,对纯燃煤工况和混燃工况开展数值模拟,其中混燃工况按锅炉总输入热量的20%计算生物质燃... 详细信息

为了探究掺烧生物质燃气对燃煤锅炉燃烧特性的影响,基于Fluent软件,选取某电厂亚临界300 MW锅炉作为研究对象,搭建生物质燃气与煤粉的混合燃烧模型,对纯燃煤工况和混燃工况开展数值模拟,其中混燃工况按锅炉总输入热量的20%计算生物质燃气量,通过改变生物质燃气的喷口位置分析炉膛内的速度场、温度场、烟气组分及污染物NO_x的变化规律。结果表明:与纯燃煤工况相比,掺烧生物质燃气后炉膛最高温度、出口烟温和NO体积分数降低;在不改变炉膛总体结构的情况下,生物质燃气喷口位置对炉膛温度分布和NO排放有较大影响。

关键词：燃煤锅炉掺烧生物质燃气烟气组分污染物排放数值模拟