生物質(zhì)能工程課程設(shè)計

1、生物質(zhì)能工程課程設(shè)計說明書姓名：張文鈺班級：農(nóng)業(yè)建筑環(huán)境與能源工程學(xué)號：13634007指導(dǎo)教師：張春梅2011年11月30日目錄：1. 設(shè)計任務(wù)1.1設(shè)計題目1.2工作原理及工藝1.3原始數(shù)據(jù)及要求1.4設(shè)計任務(wù)2.生物質(zhì)氣化爐的設(shè)計2.1氣化爐類型的選擇2.2氣化爐產(chǎn)氣量的確定2.3氣化爐尺寸的計算3.生物質(zhì)氣化爐應(yīng)用方案3.1氣化爐應(yīng)用方案比較3.2方案確定4.設(shè)計心得體會參考文獻(xiàn)1.設(shè)計任務(wù)1.1設(shè)計題目戶用固定床上吸式生物質(zhì)氣化爐1.2工作原理及工藝生物質(zhì)氣化是指固體物質(zhì)在高溫條件下，與氣化劑(空氣、氧氣和水蒸汽)應(yīng)得到小分子可燃?xì)怏w的過程。通常所說的氣化，還包括生物質(zhì)的熱解。上吸式

2、氣化爐為上方漏斗型儲氣室下方為一直立的圓筒，由鋼板制成，里面砌上耐火或者以耐火水泥。物料由頂部加入，先儲存在儲料室里，當(dāng)需要加料時打開進(jìn)料開關(guān)，依靠重力逐步向下移動，燃料支撐在爐柵燃燒后的灰分和渣通過爐柵落入灰室。氣化劑由底部進(jìn)過爐柵進(jìn)入氣化器的氧化燃燒層并逐漸上升，而氣化產(chǎn)出的可燃?xì)怏w通過氣化器內(nèi)的各個反應(yīng)區(qū)后從上部出氣口排出。在上吸式氣化爐內(nèi)大體上分為四個區(qū)域(層)：氧化層，還原層，熱分層和干燥層。爐內(nèi)溫度自氧化層向上遞減。原料從爐頂落入爐內(nèi)，大型氣化原料是連續(xù)加入;而小小型氣化爐原料是間歇性投入的?？諝庥上路焦┙o，出的燃?xì)饨?jīng)上方輸走，其氣化過程如下1.2.1氧化區(qū)(燃燒層)氧氣在這里燒完

3、，生成大量二氧化碳，同時放出大熱量，溫度最高達(dá)1000左右。其反應(yīng)式為:C+02=C02+408860J同時，有一部分由于氧氣(空氣)的供應(yīng)量不足，便生成一氧化碳，放出一部熱量：2C+02=2CO+246477J此層內(nèi)已基本沒有水份。1.2.2還原層還原層已沒有氧氣存在，二氧化碳及水在這里還原成一氧化碳和氫氣，行吸熱反應(yīng)，溫度開始降低，一般在500800。CO2+C=2C02297JH2O+C=CO+H2118742J2H2O+C=CO2+2H2 75186JH2O+CO=CO2+H2 43555J C+2H2=CH41.2.3熱分解層熱分解層(干餾層)燃料中揮發(fā)物進(jìn)行蒸餾，溫度保持在450左

4、右。蒸餾出的揮發(fā)物混入燃?xì)庵小?.2.4干燥層干燥層燃料中的水份蒸發(fā)，吸收熱量，燃?xì)鉁囟冉档?00一300。氧化層及還原層總稱為氣化層(或稱有效層)，因為氣化過程主要反應(yīng)在這里進(jìn)行。熱解層和干燥層總稱為燃料準(zhǔn)備層。必須指出，燃料層這樣清楚地劃分在實際上是觀察不到的。因為層與層之間是參差不齊的，這個層中的反應(yīng)也可能在那個層中進(jìn)行。上述燃料層的劃分只是氣化過程的幾個大致區(qū)段。我們通過試驗過程中灰分的不同顏色判斷出各層所在的大致區(qū)域。1.2.4生物質(zhì)氣化工藝 生物質(zhì)氣化技術(shù)的一般工藝過程主要有四大部分組成，分別是進(jìn)料系統(tǒng)、氣化反應(yīng)器（氣化爐）、氣化氣凈化系統(tǒng)。進(jìn)料系統(tǒng)包括生物質(zhì)進(jìn)料、空氣進(jìn)料、水蒸氣

5、進(jìn)料及其控制系統(tǒng)。氣化氣體凈化系統(tǒng)主要是除去產(chǎn)出氣體中的固體顆粒，可冷凝物及焦油、常用設(shè)備有旋風(fēng)分離器，水浴清洗及生物質(zhì)過濾器。后處理系統(tǒng)主要是氣體進(jìn)一步轉(zhuǎn)化利用的裝置。1.3原始數(shù)據(jù)及要求1.3.1原料及發(fā)熱量要求（1）果樹、棉桿、豆秸等枝條狀原料。切斷，長度為5cm-10 cm（2）麥秸、稻秸、野草、玉米秸。切斷，長度2cm左右，單獨使用效果較差。（3）木屑、刨花。80%木屑+20%刨花混合使用，效果較好。（4）菌渣廢棄物。自然晾干或曬干后即可使用。（5）玉米芯。粉碎后使用效果更好。（6）稻殼?？芍苯邮褂?，是一種較好的燃料。（7）牧畜糞便。曬干后即可使用。（8）成型燒料。致密成型燃料是一種

6、較為理想的燃料（9）野草。曬干后可使用表一：生物質(zhì)燃?xì)獾闹饕煞旨盁嶂担ò大w積百分比計）秸稈分類稻草麥秸玉米秸棉稈含水量6.013.515.010.3CO213.514.013.011.6O21.71.71.61.5CO15.017.621.422.7H212.08.512.211.5CH42.11.361.871.92CmHn0.10.10.20.2N255.6056.7449.6850.58熱值(KJ/m3 )4001.83663.64808.84915.6表二：生物質(zhì)燃?xì)獾闹饕煞旨盁嶂导僭O(shè)燃?xì)馄骄l(fā)熱量為Qg=5000 kJ/m3原料品種成分%低位熱值kJ/m3H2COCH4CO2N2

7、O2木屑13.9820.23.959.1552.021.25894果樹剪枝12.519.893.969.5653.331.785676木秸混料12.7620.312.9410.0853.131.455371玉米芯12.32.52.3212.548.981.45032.8棉秸11.522.71.9211.650.781.55585.2玉米秸12.221.41.8713.049.881.655327.7麥秸8.517.61.3614.056.841.73663.5木屑 Qg=（13.98+20.2+3.95+9.15+52.02+1.2）×5894÷100 =100.5

8、5;5894÷100=5923.47kJ/m3同理 果樹剪枝Qg=5733.90kJ/m3 木秸混料Qg=5406.99kJ/m3 棉秸Qg=5585.2kJ/m3 玉米秸Qg=5327.7kJ/m3 麥秸 Qg=3663.5kJ/m31.3.2燃?xì)鉄嶂狄?取燃?xì)鉄嶂档扔谌細(xì)馄骄l(fā)熱量Q5000 kJ/m31.3.3氣體產(chǎn)率要求：每千克秸稈可產(chǎn)2.02.2立方米燃?xì)?.3.4氣化效率要求：根據(jù)國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定70%，國內(nèi)固化床氣化爐通常為70%75%;1.3.5氣體的爆炸濃度范圍要求:秸稈氣體中的某些成份，當(dāng)與空氣達(dá)到一定的混合比例時，就有可能引發(fā)爆炸 表三：氣體與空氣混合后的爆炸

9、濃度范圍氣體爆炸濃度范圍（%）甲烷2.515乙烷2.515氫氣480一氧化碳12.580乙烯2.7535硫化氫4.245.5玉米秸氣化燃?xì)?6.980.41.3.6材質(zhì)選擇要求:氣化爐外材料：由鋼板焊接而成，強(qiáng)度剛度高內(nèi)部材料：耐火材料硅磚，耐火溫度15801770，防止燒損爐體保溫材料：粘土保溫磚1.3.7各部分尺寸要求:1、氣化爐筒體內(nèi)經(jīng):540mm2、儲料室高度：330mm 3、儲料室直徑：803mm 4、氣化爐筒體外徑:600mm5、氣化爐筒體高度:840mm6、氣化爐灰室高度:173mm參考公式：（1）爐膛截面容積的計算 根據(jù)上述的氣化效率雛可知爐膛容積為： VLT=MWL/=VQT

10、/Vm=VQTHm/H 式中：MWL所需物料的質(zhì)量kg； VQT氣體產(chǎn)量m3； Vm每千克原料產(chǎn)出的燃?xì)饬?標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下)m3kg； Hm燃?xì)獾臀粺嶂?標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下)kgm3； H原料的低位熱值(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下)kJm3； 生物質(zhì)物料在爐膛內(nèi)的壓實密度kgm3。 （2）氣化爐直徑和高度的確定 生物質(zhì)氣化是一個相對復(fù)雜的過程(這些過程包括化學(xué)動力學(xué)過程和熱力學(xué)過程)，其中一個重要的特點就是氣化產(chǎn)物復(fù)雜化，可變性大，它主要受氣化爐類型及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響。固定床上吸式氣化爐內(nèi)部有明顯的分層存在，所以為了得到最佳氣化產(chǎn)物及提高燃?xì)獾臒嶂?，氣化爐高度的設(shè)計必須保證氣化過程充分進(jìn)行，即保證爐內(nèi)物料有足夠的停留時間

11、，以達(dá)到和氣化劑充分接觸發(fā)生反應(yīng)。（參考文獻(xiàn)在心得體會部分）1.3.8預(yù)計達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)要求：爐體： 圓筒式儲料箱：上部長方體下部斜坡氣化效率：65%70%爐膛裝料量：45kg左右儲料室裝料量：34kg左右氣化能力:1.21.6kg/h產(chǎn)氣開始時間：35min產(chǎn)氣速率：2.53kg/h單位物料產(chǎn)氣量：2.02.2kg燃?xì)鉄嶂担?000Kj/m3表四：秸稈氣化爐環(huán)保和技術(shù)具體參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)項   目 檢測值 國家標(biāo)準(zhǔn)值 煙塵排放濃度 28-39mg/Nm3 120mg/Nm3 煙塵平均排放速度 0.00

12、9kg/N 0.096kg/N 二氧化硫排放濃度 10-14mg/ Nm3 550mg/ Nm3 二氧化硫平均排放速度 0.003kg/N 0.739kg/N 氮氧化物排放濃度 30-38mg/ Nm3 240mg/ Nm3 氮氧化物平均排放速度 0.008kg/N 0.219kg/N +林格曼濃度 0.5級 1級 1.3.9配套設(shè)施要求：冷卻裝置：鼓風(fēng)機(jī)功率：60W 1.3.10成本估

13、計及使用壽命要求：一般150斤秸稈相當(dāng)于一瓶液化燃燒，在農(nóng)村幾乎不花錢，在城鎮(zhèn)也不過10元左右，相當(dāng)于花10幾元錢買一瓶液化氣。氣化爐及其專用設(shè)施500元，灶具、風(fēng)機(jī)等設(shè)施大約200元 氣化爐使用壽命為1215年 1.4設(shè)計任務(wù)1.4.1存在問題：目前，國內(nèi)小型上吸式氣化爐研發(fā)尚處于研究初級階段。存在的問題如下（1）沒有合適的供風(fēng)系統(tǒng)，易發(fā)生燒穿、燒不透等現(xiàn)象；（2）煙氣熱值利用率低（3）添料不方便, 燃?xì)獬隹诤图恿峡谖恢煤芙咏?，必須采用密閉措施，進(jìn)料采用間斷式加料方式，即一爐料燃盡以后打開蓋再加下一爐料，費時費力。（4）沒有較好的排灰系統(tǒng)（5）干燥后的生物質(zhì)固體+熱量焦炭+CO+CO2+H2

14、O+CH4+C2H4+木醋酸+焦油 在熱解過程中，當(dāng)溫度為500度時，焦油的產(chǎn)量最高，通過對不同加熱溫度和停留時間下氣體中焦油的含量的研究表明，隨溫度升高和停留時間的增加，焦油的含量會明顯的減少。焦油的特點和危害 生物質(zhì)氣化制氣的目標(biāo)是獲得盡可能多的可燃?xì)?，在氣化過程中，焦油是不可避免的流體產(chǎn)物，成分非常復(fù)雜，可以分析出200多種，主要成分不少于20中，其中含量大于5%的有7中，它們是：苯、萘、甲苯、甲苯、苯乙烯、酚、茚。焦油有在高溫下可發(fā)生裂解，在低溫下則以液體狀態(tài)存在的特性。焦油的存在對氣化過程有許多危害：氣化氣中含量一般占總量的5%6%的焦油降低了氣化效率焦油在低溫時容易凝結(jié)為粘稠的液體

15、，與灰粒一起堵塞輸氣管道，影響系統(tǒng)正常運行焦油難以完全燃燒，并產(chǎn)生黑炭等顆粒，對燃?xì)饫迷O(shè)備損害嚴(yán)重焦油極其燃燒后產(chǎn)生的氣體對人體是有害的，1.4.2改進(jìn)問題：針對上如問題，研究優(yōu)化了上吸式氣化爐，氣化爐有以下先進(jìn)性和創(chuàng)新性 （1）設(shè)計有獨特的供風(fēng)系統(tǒng),氧化區(qū)反應(yīng)充分，氣化強(qiáng)度高，克服了燒穿、燒不透等問題，進(jìn)氣孔設(shè)置在攪拌器中間的空心攪拌片上，該進(jìn)氣孔在攪拌片上均勻分布，以保證氣化劑與物料能夠均勻接觸氣化反應(yīng)充分，氣化爐氧化區(qū)氣化劑流速不會減弱，維持氧化區(qū)的反應(yīng)能夠穩(wěn)定運行。該供風(fēng)系統(tǒng)不僅可以實現(xiàn)多道縱向供風(fēng)和橫向送風(fēng)，最終使物料與空氣接觸面積大大提高，使氣化反應(yīng)區(qū)供風(fēng)均勻，反應(yīng)更充分，明顯提

16、高了氣化強(qiáng)度和氣化效率。（2）設(shè)計時使煙氣管自上而下通過水箱，給水箱里的水加熱。（3）針對添料不方便，燃?xì)獬隹诤图恿峡谖恢煤芙咏?，必須采用密閉措施，一爐料燃盡以后打開蓋再加下一爐料，設(shè)計了儲料室，以達(dá)到不必一爐燃盡以后再開蓋加下一爐?？梢噪S時加料而不漏氣。（4）在裝料箱下面設(shè)置落灰通氣的小孔，在外層底部設(shè)置可抽動的鋼板，下設(shè)接灰盆。(5) 因此在使用可燃?xì)庵?，必須將其清除干凈。鍘成小段的秸稈送入汽化器中?jīng)過熱解氣化反應(yīng)轉(zhuǎn)換成為可燃?xì)怏w，在凈化器中除去燃?xì)庵泻械幕覊m和焦油等雜質(zhì)，由風(fēng)機(jī)送入氣柜中。汽化器，燃?xì)鈨艋骱惋L(fēng)機(jī)組成了秸稈氣化機(jī)組。氣柜的作用是儲存一定量的燃?xì)庖云胶庀到y(tǒng)燃?xì)庳?fù)荷的波動

17、，并提供一個始終恒定的壓力保證用戶燃?xì)庠罹叩姆€(wěn)定燃燒。離開氣柜的燃?xì)馔ㄟ^敷設(shè)在地下的塑料管網(wǎng)分頻到系統(tǒng)中的每一用戶。用戶打開燃?xì)庥镁叩拈y門，就可以方便地使用燃?xì)?。系統(tǒng)中包括原料處理、上料裝置、氣化機(jī)組、風(fēng)機(jī)、氣柜、安全裝置、管網(wǎng)和灶具等設(shè)備。生物質(zhì)燃?xì)獾娜紵栌脤Ｓ玫脑罹?。?jīng)過氣化，每公斤秸稈能產(chǎn)生約2立方米可燃?xì)?，一?口之家每天需燃?xì)饧s56立方米，燃?xì)獬杀炯s0.11/立方米元。(6) 秸稈氣化工程從煤氣發(fā)生爐機(jī)組到用戶，全部工程主要有以下兩大部分：第一部分燃?xì)獍l(fā)生爐機(jī)組，機(jī)組主要有以下三部分組成：上料部分 經(jīng)過粉碎達(dá)到一定要求的秸稈，經(jīng)上料機(jī)送入汽化爐，上料機(jī)通常采用密封絞籠，對上料機(jī)的開

18、啟和關(guān)閉，可以根據(jù)發(fā)生爐的用料要求，實現(xiàn)自動落料氣化爐 即氣化的反應(yīng)室，被粉碎的秸稈在這里進(jìn)行受控燃燒和還原反應(yīng)發(fā)生爐產(chǎn)生的燃?xì)夂写罅康慕褂秃突曳郑瑧?yīng)對其進(jìn)行凈化處理。1.4.3焦油去除方案： （1）水洗法又稱濕法除焦油，分噴淋法和吹泡法，它們都是用水將可燃?xì)庵械牟恳恍┓纸褂蛶ё?。目前，國?nèi)的一些氣化站在噴淋水中加入一定量的堿，這不僅提高了焦油的去除率，還減少了焦油酸和硫化氫等酸性物質(zhì)對后續(xù)設(shè)備的腐蝕，延長了設(shè)備的使用壽命。水洗法的優(yōu)點是同時有除焦、除塵和降溫三個方面的效果。焦油水洗設(shè)備的原理和設(shè)計與中化工過程中的湍流塔一樣，它的技術(shù)關(guān)鍵是選用合適的氣流速度、合適的填充材料和合理的噴水量和噴

19、水方式，其主要缺點是有污水產(chǎn)生，必須要有相應(yīng)的廢水處理裝置。 （2）過濾法又稱干法除焦油，它是將吸附性強(qiáng)的材料裝在容器中，讓可燃?xì)獯┻^吸附材料，或者讓可燃?xì)獯┻^裝有濾紙或陶瓷芯的過濾 水蒸氣：可燃其中還含有一定量的水蒸氣，水蒸氣遇冷后將凝結(jié)成水，因此，在可燃?xì)廨斔凸芫W(wǎng)中，每隔一定距離要設(shè)一個水井以便將冷凝水排出。mgH2S:秸稈氣化中硫化氫的含量一般為300mg/立方米以上，硫化氫與水反應(yīng)生成弱酸，易對鋼材設(shè)備產(chǎn)生腐蝕，因此必須脫除秸稈氣中的硫化氫，目脫除硫化氫的最簡單方法是采用石灰水噴淋洗滌或采用活性炭吸附；如用氧化鐵法脫除硫化氫，脫硫時還可消耗秸稈中的氧氣；另外，硫化鐵可用來脫除秸稈氣中的

20、NO，減少煤氣膠的生成量，減少了管道的堵塞，有利于供氣和順利進(jìn)行。 （3）旋風(fēng)分離器脫焦法 旋風(fēng)分離器脫焦油的原理是氣化氣沿切線方向進(jìn)入旋風(fēng)分離器而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，氣化氣中液體顆粒在離心力作下用被拋向器壁，并與器壁碰撞和摩擦而失去動能，在重力作用下沉降下來，被凈化的氣化氣沿分離器軸向引出。旋風(fēng)分離器的運行條件也是分離效果的重要影響因素，一般來說，燃?xì)膺M(jìn)入分離器的流速越大，分離效果越好，但是阻力會增大。，從而增加風(fēng)機(jī)電耗。這類分離器按結(jié)構(gòu)可分為圓筒式、旁通式和擴(kuò)散式。圓筒式結(jié)構(gòu)簡單，阻力小，但焦油去除率低。實踐證明，采用圓筒式和擴(kuò)散式分離器聯(lián)合除焦油，效果較為理想，但僅僅采用旋風(fēng)分離器來除氣氣化去

21、中的焦油是達(dá)不到城市規(guī)范對焦油含量的要求的目的，必須進(jìn)行進(jìn)一步凈化。1.4.3生物質(zhì)發(fā)展前景及設(shè)計：隨處可見的生物質(zhì)原料成本幾乎為零。秸稈是農(nóng)作物的剩余物，它是小麥、水稻等綠色植物在太陽能輻射的作用下吸收空氣中的二氧化碳和土壤中的水分進(jìn)行光合作用轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，而固定下來的一種生物質(zhì)能源。作為農(nóng)業(yè)大國的中國，每年秸稈產(chǎn)量也近7億噸，其中產(chǎn)量最大的是水稻秸稈，占總產(chǎn)量的29.93%，其次是玉米秸稈，占總量的27.39%，小麥占總量的18.31%，在中國秸稈被用作重要的生活能源，是一種重要的生物質(zhì)資源。植物學(xué)上把不能食用的農(nóng)作物根、葉、莖統(tǒng)稱為秸稈，如：玉米秸、高梁秸、棉花秸、豆秸、麥秸、稻秸等。秸

22、稈資源分布及其特征如下：（1）總量大而人均占有量小。（2）地區(qū)分布不平衡，一半以上的秸稈資源集中在四川、河南、山東、安徽、江蘇、湖南、浙江、湖北等9個省，廣大的西北地區(qū)和其他省區(qū)秸稈量較少，（3）種類集中，水稻、小麥、玉米秸稈產(chǎn)量占總量的74.76%。農(nóng)作物秸稈是生物質(zhì)的主要組成成分，隨著科技的發(fā)展，秸稈氣化集中供氣為農(nóng)作物秸稈解決農(nóng)村生產(chǎn)能用開辟了道路。秸稈氣化集中供氣系統(tǒng)基本模式為：以自然村為單元，系統(tǒng)模式為數(shù)十戶至上千戶，系統(tǒng)由三部分組成：秸稈的氣化組，燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)和用戶燃?xì)庀到y(tǒng)。（工藝系統(tǒng)如圖所示） 氣化后，作為工作燃料，一方面可替代部分商品能源。另一方面可省掉搬運垃圾的人工及運輸費用

23、，從而降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，增加企業(yè)利潤，為企業(yè)帶來客觀的經(jīng)濟(jì)效益。由于生物質(zhì)氣化項目有著良好的社會環(huán)境和 經(jīng)濟(jì)效益，因而有著良好的市場前景。 2.生物質(zhì)氣化爐的設(shè)計2.1氣化爐類型的選擇根據(jù)農(nóng)村的當(dāng)?shù)鼐唧w情況，選擇的氣化爐類型為固定床上吸式氣化爐表五：生物質(zhì)燃燒材料熱值原料品種成分%低位熱值kJ/m3H2COCH4CO2N2O2木屑13.9820.23.959.1552.021.25894果樹剪枝12.519.893.969.5653.331.785676木秸混料12.7620.312.9410.0853.131.455371玉米芯12.32.52.3212.548.981.45032.8棉秸

24、11.522.71.9211.650.781.55585.2玉米秸12.221.41.8713.049.881.655327.7麥秸8.517.61.3614.056.841.73663.5木屑 Qg=（13.98+20.2+3.95+9.15+52.02+1.2）×5894÷100 =100.5×5894÷100=5923.47kJ/m3同理 果樹剪枝Qg=5733.90kJ/m3 木秸混料Qg=5406.99kJ/m3 棉秸Qg=5585.2kJ/m3 玉米秸Qg=5327.7kJ/m3 麥秸 Qg=3663.5kJ/m3燃?xì)鉄嶂?4000千焦立方米

25、5000千焦立方米2.2氣化爐產(chǎn)氣量的確定2.2.1氣體產(chǎn)率：每千克秸稈可產(chǎn)2.02.2立方米燃?xì)狻?.2.2燃?xì)鉄嶂担?000千焦立方米5000千焦立方米。2.2.3氣化效率：國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定70%，國內(nèi)固化床氣化爐通常為70%75%。2.2.4氣化能力：1.11.5kg/h。2.2.5產(chǎn)氣量的計算：本設(shè)計要求滿足四口之家1 次加料可供 3 天炊事使用各種 生物質(zhì) 的低位熱值 如圖2.2所 示 ，取其平均值 QWL=l6000kJkg；考察得，四口之家一天所使用的天然氣量為0.5m3，相對生物質(zhì)氣量：V=天然氣用量×天然氣燃燒熱值生物質(zhì)氣熱值，由于天 然 氣 熱 值 為 33360

26、 35445kJm3，生物質(zhì)燃?xì)鉄嶂?6MJm3，大約可得相 當(dāng)于 385m3生物質(zhì)氣化氣的用量，即產(chǎn)氣量 VQT3× 385m3=1155m3。2.3氣化爐尺寸的計算1、氣化爐的喉口底部直徑:400m2、儲料室高度：500mm 3、氣化爐筒體內(nèi)經(jīng):600mm4、氣化爐筒體高度:800mm5、氣化爐灰室高度:175mm6、氣化爐進(jìn)氣口高度:425mm7、氣化爐喉口高度:125mm8、用戶數(shù)量130戶，每月基本用氣量60立方米，總用氣量7800設(shè)計產(chǎn)氣為8000立方米。1產(chǎn)氣2立方米，所以需要4000kg秸稈根據(jù)網(wǎng)上數(shù)據(jù)生物質(zhì)氣化爐內(nèi)堆積的生物質(zhì)密度大約為90kgm3。根據(jù)標(biāo) 準(zhǔn)狀態(tài)下

27、單位質(zhì)量生物質(zhì)可產(chǎn)生的生物質(zhì)氣的氣化效率 =QQT·GvQWL ，知爐膛容積為VLT =MWL=VQT(Gv)= VQT×QQT(QWL) (1)式 中 VQT 一氣體產(chǎn)量 (m3) QQT 一冷氣體熱值 (kJm3) GV 一冷氣體產(chǎn)率 (m3kg)由此計算爐膛容積為VLT = VQT×QQT(QWL)0.053m3 （2） 根據(jù)爐膛計算容積，設(shè)計氣化爐直徑D= 400mm,高度H=800mm，在圓筒內(nèi)壁涂敷5070mm的保溫層，以保證爐膛容積0053m3。（參考文獻(xiàn)在心得體會部分）3.生物質(zhì)氣化爐應(yīng)用方案3.1氣化爐應(yīng)用方案比較與傳統(tǒng)的下吸式氣化爐相比，所設(shè)計

28、的上吸式氣化爐具有氣化效率較高、燃?xì)鉄嶂递^高和爐排不易損壞等優(yōu)點。但是由于氣化生成氣直接混入了揮發(fā)分中的焦油使氣體中的焦油含量較高。為了更好的解決焦油問題，我們可以開發(fā)研焦油制低生物質(zhì)氣化機(jī)組。研制它的具體情況如下：研究生物質(zhì)氣化過程中焦油產(chǎn)生的機(jī)理，及爐內(nèi)溫度、加熱速度、原料品種、形狀等對焦油產(chǎn)生的影響。通過優(yōu)化爐型結(jié)構(gòu)氣化爐 即氣化的反應(yīng)室，被粉碎的秸稈在這里進(jìn)行受控燃燒和還原反應(yīng)，發(fā)生爐產(chǎn)生的燃?xì)夂写罅康慕褂秃突曳?，?yīng)對其進(jìn)行凈化處理燃?xì)獾膬艋?主要是清除氣體中的焦油好和灰分，使之達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)10mg/立方米。凈化系統(tǒng)由三個環(huán)節(jié)組成：氣體降溫、水凈化處理、焦油分離。第二部分貯氣柜。它是

29、貯存氣體的設(shè)備，主要用于燃?xì)鈿庠串a(chǎn)量與供應(yīng)量之間的調(diào)節(jié)。貯氣柜的結(jié)構(gòu)有外導(dǎo)架直升式、無外導(dǎo)架直升式、螺旋導(dǎo)軌式。貯氣柜容積是根據(jù)用戶每天的總用氣量來考慮，一般地，貯氣柜的容量應(yīng)占日供氣總量的3.2方案確定戶用固定床上吸式生物質(zhì)氣化爐各部分尺寸：1、氣化爐的喉口底部直徑:400m2、儲料室高度：350mm 3、氣化爐筒體內(nèi)經(jīng):600mm4、氣化爐筒體高度:800mm5、氣化爐灰室高度:175mm6、氣化爐進(jìn)氣口高度:425mm3.3總設(shè)計圖 圖一：圖二：4.設(shè)計心得體會課程設(shè)計讓我們更深入了解了氣化爐的設(shè)計用途、目的、意義，可以將老師在上課講的知識應(yīng)用到具體實踐當(dāng)中，使得對知識有了更深入的理解。同時在課程設(shè)計的過程中我們也鍛煉了自己的動手和動腦的能力，開發(fā)了大家的思