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时间:2019-12-12 07:16:14 作者:环亚国际网页 浏览量:92533

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  河南省科学院能源研究所以高效节能、低污染、通用性好、着火率高、燃烧稳定性、坚固耐用及成本为研究设计原则,通过分析生物质燃气成分及各参数,根据实际使用经验及GB16410家用燃气灶具的要求,计算燃烧器内外圈的尺寸、引射器喉部尺寸、锅支架,并选择确定了燃烧方式、点火系统、燃气阀体总成、灶具进气丁字管尺寸及灶具材质等,设计了一种生物质燃气专用灶具,具体参数和性能如表3所示。

  3.2生物质燃气专用灶具

  以生物质气化为例,目前流化床或固定床一般以空气为气化剂,燃气比重大、热值低,一般为6~6.6MJ/Nm3,生物质燃气成分含量在表2范围内。

,见下图

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  国外生物质能源技术比较先进,以欧美一些发达国家为主,农场作为农业生产的特色,生物质资源数量多并相对集中,热解生成大量生物质燃气,较多用于发电和区域供热并实现了商业化应用,形成了规模化产业经营。20世纪80年代美国可再生能源实验室和夏威夷大学进行了生物质燃气联合循环发电系统(BIGCC)的研究。我国能源相对不足,资源质量较差,能源以煤为主,环境问题也日益严峻,不符合发展循环经济的战略方针,生物质为原料生成生物质燃气,可实现废物减量化、改善城市生态环境,还可生产生物质能源,涵盖了“节能环保”和“新能源”两个战略性产业旧。在生物质能源开发利用方面,生物质燃气燃烧装备的开发对提高污染治理和资源环境利用率起着至关重要的作用。

,如下图

  由于生物质燃气净化不彻底,生物质焦油问题成为阻碍生物质热化学转化技术发展的颈瓶。首先生物质燃气中的焦油会堵塞、腐蚀燃气管道及阀门;其次生物质燃气热值低,同时该燃气氮量较高,燃烧会产生较高的NOx。这些都对生物质燃气燃烧器的使用存在很大挑战。因此,针对生物质燃气的这些特点,应设计一种生物质燃气燃烧的专用设备。

  3典型生物质燃气燃烧器

  0引言

如下图

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  1.1燃气燃烧器技术进展

,见图

国际亚游  生物质燃气是以农作物秸秆、林木废弃物等生物质为原料在缺氧、低氧或水蒸气等介质下,经过高温降解的热化学转化过程后,产生的可燃气体。作为新型清洁能源,该气体需除尘、除焦等净化后燃烧,供于其他设备用热。生物质燃气既可以用于农村炊事用能,也可以替代传统化石燃料应用于工业窑炉及锅炉行业,不仅能减缓化石能源燃烧带来的全球变暖和空气污染的问题,同时成为满足人类生存和发展的动力需求。

  国外生物质能源技术比较先进,以欧美一些发达国家为主,农场作为农业生产的特色,生物质资源数量多并相对集中,热解生成大量生物质燃气,较多用于发电和区域供热并实现了商业化应用,形成了规模化产业经营。20世纪80年代美国可再生能源实验室和夏威夷大学进行了生物质燃气联合循环发电系统(BIGCC)的研究。我国能源相对不足,资源质量较差,能源以煤为主,环境问题也日益严峻,不符合发展循环经济的战略方针,生物质为原料生成生物质燃气,可实现废物减量化、改善城市生态环境,还可生产生物质能源,涵盖了“节能环保”和“新能源”两个战略性产业旧。在生物质能源开发利用方面,生物质燃气燃烧装备的开发对提高污染治理和资源环境利用率起着至关重要的作用。

  2生物质燃气的特性与生物质燃气净化工艺

  生物质燃气是以农作物秸秆、林木废弃物等生物质为原料在缺氧、低氧或水蒸气等介质下,经过高温降解的热化学转化过程后,产生的可燃气体。作为新型清洁能源,该气体需除尘、除焦等净化后燃烧,供于其他设备用热。生物质燃气既可以用于农村炊事用能,也可以替代传统化石燃料应用于工业窑炉及锅炉行业,不仅能减缓化石能源燃烧带来的全球变暖和空气污染的问题,同时成为满足人类生存和发展的动力需求。

  河南农业大学农业部可再生能源重点开放实验室分析了生物质基本特性,计算得到生物质燃气燃烧时的火焰传播速度、着火浓度极限及燃烧理论空气量,总结得到燃气的着火温度和火焰特性,并研究设计了一种烤烟房的供热燃气燃烧器。该设备主要由供风系统、点火系统、检测系统、燃料系统和电控系统组成,如图2所示。

(1.山东农业大学机械与电子工程学院,山东泰安,271018;2.农业部规划设计研究院农业部废弃物能源化利用重点实验室,北京市,100125)

  生物质燃气是以农作物秸秆、林木废弃物等生物质为原料在缺氧、低氧或水蒸气等介质下,经过高温降解的热化学转化过程后,产生的可燃气体。作为新型清洁能源,该气体需除尘、除焦等净化后燃烧,供于其他设备用热。生物质燃气既可以用于农村炊事用能,也可以替代传统化石燃料应用于工业窑炉及锅炉行业,不仅能减缓化石能源燃烧带来的全球变暖和空气污染的问题,同时成为满足人类生存和发展的动力需求。

  河南农业大学农业部可再生能源重点开放实验室分析了生物质基本特性,计算得到生物质燃气燃烧时的火焰传播速度、着火浓度极限及燃烧理论空气量,总结得到燃气的着火温度和火焰特性,并研究设计了一种烤烟房的供热燃气燃烧器。该设备主要由供风系统、点火系统、检测系统、燃料系统和电控系统组成,如图2所示。

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  1.1燃气燃烧器技术进展

  由于我国燃气燃烧器在过剩空气系数、燃气与空气的混合程度及排放污染物等方面存在不足,使得国产燃气燃烧器的使用效果与进口燃烧器存在一定差距。在设计和改进生物质燃气燃烧器时也重点考虑了这些问题,例如重庆大学崔鹏飞设计的富氢生物质气化气燃烧器改进了隔离环板尺寸、增加锥型钝体及安装轴向叶片使其燃烧器性能提高;东北林业大学的李七军设计了一种BGH生物质燃气燃烧机,对燃烧机出口速度进行实验,选择直流外旋流结构能够实现很好的调节作用,并用采样不同旋流叶片倾角对出口气流流场进行分析,可以在火焰性达到某个范围时增加阻力挡板,提高燃气和空气的混合。

  生物质在一定温度条件下,以空气、水蒸气、氮气或氢气等气体作为气化剂,转化为含有CO、H2和低分子烃类等的可燃气体。这种技术属于生物质热化学转化技术,最终产气组分的影响因素有反应装置类型、原料种类、反应条件和工艺流程等。

  2.2生物质燃气的净化工艺

1.

  2.1生物质燃气的特性

  国外生物质能源技术比较先进,以欧美一些发达国家为主,农场作为农业生产的特色,生物质资源数量多并相对集中,热解生成大量生物质燃气,较多用于发电和区域供热并实现了商业化应用,形成了规模化产业经营。20世纪80年代美国可再生能源实验室和夏威夷大学进行了生物质燃气联合循环发电系统(BIGCC)的研究。我国能源相对不足,资源质量较差,能源以煤为主,环境问题也日益严峻,不符合发展循环经济的战略方针,生物质为原料生成生物质燃气,可实现废物减量化、改善城市生态环境,还可生产生物质能源,涵盖了“节能环保”和“新能源”两个战略性产业旧。在生物质能源开发利用方面,生物质燃气燃烧装备的开发对提高污染治理和资源环境利用率起着至关重要的作用。

  1.2燃气燃烧器分类及性能特点

  国外燃气燃烧器有上百年的历史,产业发展成熟,所用配件、安装尺寸和工作工序均有国际标准,部分较高性能燃烧器的燃烧效率平均能够达到99.96%,烟尘排放量24mg/m3,SO2排放量137mg/m3,CO的排放量仅有1.02×10-4mg/m3,而且烟气黑度等级几乎为零,对自然环境污染的影响可以忽略不计,如利雅路系列低NOx燃烧器。我国燃气燃烧器研究开始于前苏联资料的学习研究,20世纪80年代末对燃气燃烧器的开发研究处于国产化工作的状态,90年代中后期,在全国范围内陆续建立了多家制造燃烧器的企业;截止到目前为止我国工业用燃气燃烧器基本上都是进口产品,分别购买于不同国家,其中以敦威(Dunphy)、利雅路(Riello)、扎克(Saacke)、意大利的百得(bal-tur)、英国的力威(NU—WAY)、德国的威索(Weishaupt)和芬兰的奥林(Oilon)等居多。

  国外燃气燃烧器有上百年的历史,产业发展成熟,所用配件、安装尺寸和工作工序均有国际标准,部分较高性能燃烧器的燃烧效率平均能够达到99.96%,烟尘排放量24mg/m3,SO2排放量137mg/m3,CO的排放量仅有1.02×10-4mg/m3,而且烟气黑度等级几乎为零,对自然环境污染的影响可以忽略不计,如利雅路系列低NOx燃烧器。我国燃气燃烧器研究开始于前苏联资料的学习研究,20世纪80年代末对燃气燃烧器的开发研究处于国产化工作的状态,90年代中后期,在全国范围内陆续建立了多家制造燃烧器的企业;截止到目前为止我国工业用燃气燃烧器基本上都是进口产品,分别购买于不同国家,其中以敦威(Dunphy)、利雅路(Riello)、扎克(Saacke)、意大利的百得(bal-tur)、英国的力威(NU—WAY)、德国的威索(Weishaupt)和芬兰的奥林(Oilon)等居多。

  3典型生物质燃气燃烧器

  1.1燃气燃烧器技术进展

  国外生物质能源技术比较先进,以欧美一些发达国家为主,农场作为农业生产的特色,生物质资源数量多并相对集中,热解生成大量生物质燃气,较多用于发电和区域供热并实现了商业化应用,形成了规模化产业经营。20世纪80年代美国可再生能源实验室和夏威夷大学进行了生物质燃气联合循环发电系统(BIGCC)的研究。我国能源相对不足,资源质量较差,能源以煤为主,环境问题也日益严峻,不符合发展循环经济的战略方针,生物质为原料生成生物质燃气,可实现废物减量化、改善城市生态环境,还可生产生物质能源,涵盖了“节能环保”和“新能源”两个战略性产业旧。在生物质能源开发利用方面,生物质燃气燃烧装备的开发对提高污染治理和资源环境利用率起着至关重要的作用。

2.

  以生物质气化为例,目前流化床或固定床一般以空气为气化剂,燃气比重大、热值低,一般为6~6.6MJ/Nm3,生物质燃气成分含量在表2范围内。

  2.1生物质燃气的特性

3.仉利1,2,赵立欣2,姚宗路2,丛宏斌2,张晓辉1,王永振1

  虽然我国秸秆资源量大,年产量达9×108t左右,但是由于农业生产规模为小型的家庭作业,生物质秸秆分布比较分散,且农作物生长季节差异大,使得生物质资源供应链不完整,供应成本较高,进行大规模生物质热解的经济性比较差。基于以上问题,应该结合我国生物质资源分布情况对生物质资源进行有效利用。在生物质相对较集中的区域,如以镇或区为单位建立生物质热解中转站,将生产的生物质燃气供于各家各户进行炊事、取暖用能,或建立小型的发电厂,减少煤炭发电,着力开发中小型生物质燃气燃烧器。

  由于我国燃气燃烧器在过剩空气系数、燃气与空气的混合程度及排放污染物等方面存在不足,使得国产燃气燃烧器的使用效果与进口燃烧器存在一定差距。在设计和改进生物质燃气燃烧器时也重点考虑了这些问题,例如重庆大学崔鹏飞设计的富氢生物质气化气燃烧器改进了隔离环板尺寸、增加锥型钝体及安装轴向叶片使其燃烧器性能提高;东北林业大学的李七军设计了一种BGH生物质燃气燃烧机,对燃烧机出口速度进行实验,选择直流外旋流结构能够实现很好的调节作用,并用采样不同旋流叶片倾角对出口气流流场进行分析,可以在火焰性达到某个范围时增加阻力挡板,提高燃气和空气的混合。

4.

  0引言

  但是由于成本高、反应条件不佳及焦油自身特性等因素,往往导致除焦效果不理想,从而影响燃烧效果。

  1.2燃气燃烧器分类及性能特点

仉利1,2,赵立欣2,姚宗路2,丛宏斌2,张晓辉1,王永振1

  生物质热解设备直接产出的燃气中不仅含有气体组分,还含有焦油、灰分和水蒸汽,对燃气进行进一步净化后才能用于燃烧。其中灰分经过自由降落或者旋风分离器去除;水分去除一般通过高速旋转的风机或导流板,导流板使燃气流经多个叶片,在曲折的流道中,经过多次撞击形成水滴后沿板壁流下。工艺流程如图1所示。

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  摘要:由于当今化石能源日益减少,环境污染加剧,寻找新型可再生能源和提高能源燃烧效率尤为迫切。在总结国内外燃气燃烧器现状、归纳各种燃气燃烧器的特点和应用范围的基础上,结合生物质燃气净化工艺、燃气成分及特性,分析了生物质燃气燃烧器设计的基本思路与要求,详细阐述几种典型生物质燃气燃烧器的结构和特点,提出生物质燃气燃烧器设计的不足及燃气燃烧存在的问题。为进一步提高生物质燃气利用率,结合我国农业与农村生产,提出适宜我国生物质燃气发展的方向。

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