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本论文针对稻壳循环流化床气化技术进行研究,探讨循环流化床循环流化特性,掌握其运行规律,为生物质气化技术利用提供指导。首先在模拟流化床实验台上进行了冷态流化特性研究,并对所得结果进行分析,然后进行热态实验。以稻壳为原料,石英砂为辅助床料,待循环流化床气化炉炉膛温度提高到800℃以上燃烧稳定时,通过逐步调整风料比,过渡到气化状态,后进行相关数据测试。
冷态实验发现,循环流化床布风板阻力随着进风量的增加而增大,阻力越大,布风越均匀,但鼓风机电耗增加。稻壳流化性不好,容易出现颗粒间的粘结搭桥,其临界流化速度对应压力曲线波动较大。石英砂流化特性良好,临界流化速度对应压力曲线较稳定且与理论曲线相吻合;颗粒度增大,临界流化速度随之增大。回料装置实验发现,回料量随流化速度增加而增大,但速度增加到一定值时,回料量会突然迅速增长。
热态实验发现,流化床物料循环正常时,炉膛内温度分布均匀,各温度波动较小;否则分布规律性差,波动性大。随着空气当量比ER增大,燃气可燃成分含量和热值增加;ER增大超过某一临界值后继续增大时,燃气可燃成分含量和热值减小;当量比在0.28左右时,对气化反应比较有利。炉膛内温度提高可增加燃气中可燃成分,但温度提高需要消耗部分可燃气。因此,存在一个优化值,本实验发现,750℃是气化炉正常运行的合理温度。石英砂是一种热载体,起到辅助循环作用,对流化床稳定运行至关重要,能有效保持炉膛内温度分布均匀。