【摘 要】
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由于村镇垃圾产量的日益增多以及村镇分布较为分散的特点,收集转运再集中处理的方式成本过高,固定床热解气化技术相比于其他方式更适合应用于小规模村镇垃圾的处理。本文根据我国村镇生活垃圾特性,建立了村镇垃圾热解气化燃烧一体化的模型,以期为实际工艺系统的应用和运行提供依据和借鉴。研究内容主要包括:(1)对我国村镇垃圾组成成分以及理化特性进行了实地采样调研和分析,对村镇生活垃圾组成成分、含水率以及热值进行了总
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由于村镇垃圾产量的日益增多以及村镇分布较为分散的特点,收集转运再集中处理的方式成本过高,固定床热解气化技术相比于其他方式更适合应用于小规模村镇垃圾的处理。本文根据我国村镇生活垃圾特性,建立了村镇垃圾热解气化燃烧一体化的模型,以期为实际工艺系统的应用和运行提供依据和借鉴。研究内容主要包括:(1)对我国村镇垃圾组成成分以及理化特性进行了实地采样调研和分析,对村镇生活垃圾组成成分、含水率以及热值进行了总结。并且对本文模拟用到的ASPEN Plus软件,软件中的模块和基本计算方法及原理进行了介绍。(2)根据村镇垃圾实际数据,在ASPEN Plus平台上建立了村镇垃圾固定床热解气化模型,将实际过程分为干燥、热解、气化三个阶段,用RYield反应模块和RGibbs反应模块组合作为热解段,用RGibbs反应模块作为气化段,研究了气化温度(500～1000℃)、空气系数(0.1～1)、水蒸气与物料质量比(0.1～1)以及不同气化介质(水蒸气、二氧化碳、水蒸气与烟气混合)对村镇生活垃圾热解气化特性的影响,结果表明将焦炭燃烧产生的烟气与水蒸气混合作为气化介质是一种经济高效的方法。同时,利用自行设计的两段式热解气化试验台对模型的准确性进行了验证,验证采用微晶纤维素与PE按不同比例(2:1和4:1)混合作为原料,在不同水蒸气比例(0.8和1.6)的工况,结果表明模型具有一定的准确性。(3)在固定床热解气化模型的基础上,建立了焦炭燃烧的烟气循环系统,并在水蒸气与物料干重比(S/C)0.3、空气系数0.1、空气系数0.25的不同工况下对有无烟气循环过程参与的合成气成分、热值与碳转化率进行了研究,证明烟气循环系统的可行性。在烟气循环系统的基础上,按照实际工程流程,对热解气化燃烧一体化模型进行系统能量自给的研究,研究了不同含水率(10%～60%)的条件下,系统靠自身热量所维持的气化温度,初步研究了村镇垃圾热解气化燃烧一体化系统中能量自给的可行性。
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