Liu Junwei 1, Retin-chou 1, Liu Jingwei 2Li Zifeng 1, Yang Shuhua1
(1. Henan Accademia delle Scienze dell'Istituto di Energy Co., Ltd., Zhengzhou 450008; 2. Fugou County, provincia di Henan, una contea città, il 461 300)
Abstract: Il nuovo design delle particelle medie Downdraft gassificatore per impianto biomasse, studio sperimentale per un utente effettivamente deve fornire un particolare rapporto tra il volume di aria e la dimensione del fuoco, tra densità della biomassa intensità gassificazione. rapporti testati e la modalità di avvio più veloce, i metodi ottimali Fenghuo, i risultati dei test possono essere eseguiti in modo efficiente e forniscono la base per un ulteriore miglioramento del gassificatore.
Gassificazione - sistema di combustione utilizzando la prima forma di realizzazione del bruciatore gassificazione biomassa, la porzione combustione della biomassa gas di combustione, e quindi non produce fumo sufficiente combustione, nessun dispositivo di rimozione della polvere, e il campo di regolazione , consegna può anche essere memorizzato, convenientemente flessibile. tipicamente utilizza combustione diretta di caldaie a biomassa, combustibile è tipicamente efficienza termica solo il 15%, utilizzando biomasse gassificazione bruciatore 2, poiché la biomassa può essere sufficientemente gassificato, contenuto di carbonio arte partire ceneri residue, efficienza risorse della biomassa utilizzazione può essere aumentata a circa il 70%. gassificatore cappa è un apparato di gassificazione della biomassa tradizionale può essere previsto per la produzione di energia piccolo, è adatto anche per il riscaldamento residenziale, che è caratterizzata da relativamente in linea con le condizioni nazionali della Cina, v'è una buona prospettiva, naturalmente, questo significa che ci sono ancora molte lacune e carenze, devono essere migliorate e perfezionato. questo documento sarà la progettazione di un nuovo gassificazione in una base downdraft gassificatore convenzionale forno e metterlo a formare sistema di combustione di biomassa per formare un'unità completa di gas, il gas alcuni dei principali parametri operativi sono stati testati discutere misure per conseguire l'effetto desiderato.
1 design del sistema
1.1 caratteristiche di gassificazione
Utilizzando downdraft gassificatore, particelle di combustibile gassificatore dall'alto verso il basso per formare uno strato asciutto, strato di ossido, uno strato di riduzione, uno strato di cenere: in prossimità della luce di aspirazione, a causa dell'aria primaria sufficiente a formare uno strato di ossido, ma questione volatile è stato depositato incombusti formate nello strato inferiore riduzione di autoinduzione precipitati carburante particolato tramite volatilizzazione, ossidazione, riduzione e il processo di frassino, infine bruciare la calce al procedere della reazione, il combustibile fluisce gradualmente attraverso il gas generato. griglia cenere consegnato al condotto tramite il bilanciere, in giornali silo gassificazione cenere. durante il funzionamento, lo strato di reazione stabile è ricavata una garanzia per la normale produzione di gas gassificatore. forno non riguardano solo l'efficienza dell'isolamento termico del sistema, e per una rapida gassificatore di avvio e funzionamento stabile svolto un ruolo decisivo[1, 2].
1.2 Struttura e parametri
gassificatore Downdraft convenzionale modo mediante la ventilazione, il funzionamento del gassificatore ad una pressione negativa, poiché il numero di specie acide contenute nei gas caldi prodotti dalla gassificazione, probabilità di causare corrosione della turbina, e un elevato contenuto di catrame del gas, probabile causa conduttura blocco. per evitare l'intasamento della tubazione, il nuovo design del modo gassificatore pressione positiva, al soffiatore di scarico, mentre l'alimentazione porta aperto a chiuso in modo da rendere la luce di aspirazione di distribuzione del gas più uniforme, il 4 una bocca di otto porte, evitare l'esecuzione scorificazione gassificatore influenzano l'isolamento strato di ossido. tre strati, lo strato più interno refrattario, la perlite intermedio, e quindi la copertura esterna del forno strato isolante di vernice, può essere vaporizzata temperatura del forno è stata mantenuta in corrispondenza della superficie di 50 ℃. il sistema costituito dal bruciatore gassificazione gassificatore, gasdotti, bruciatori a gas e quadro elettrico, per impedire catrame gas precipitazione, tubazioni avvolte con materiale isolante viene anche mostrato in figura 1 parametri pertinenti gassificatore mostrati nella Tabella 1.
Proprietà ei risultati del dispositivo 1.3
Apparecchiatura gassificazione di nuovo disegno, dopo la prova, i risultati hanno mostrato buone prestazioni, in particolare con la tecnologia ad alta temperatura e la tecnologia di isolamento del gas di combustione diretta, elevata efficienza termica, il processo di gassificazione non viene precipitato pulizia gas come vaso riscaldamento catrame, stufe a combustibile, le caldaie sono particolarmente adatte per l'ambiente richiedono un più elevato piccola ristoranti città città, alberghi, vasca da bagno e altre industrie.
(1) utilizzazione biomassa combustibile ad alta efficienza termica Questo disegno di apparato sviluppato gas per la produzione di gassificazione, l'uso della tecnica di combustione diretta, e pertanto può purificazione non fresco, sprecando così energia termica viene notevolmente ridotto, l'efficienza termica può essere 75% o più, rispetto alla media Gassificatore superiore al 20%, il potere calorifico del gas superiore di oltre il 30% rispetto al gassificatore medio.
(2) funzionamento stabile Le condizioni operative dell'impianto di gassificazione sono stabili, determinando una composizione del gas stabile e un valore calorico.
(3) veloce iniziare, alimentando molto tempo per avviare l'apparecchiatura di gassificazione veloce può aprire completata entro 3min, più un materiale può essere utilizzato in modo continuo fino a 4h.
(4) che controlla la quantità di aria di alimentazione registrazione conveniente e produzione di gas ha buona linearità in un ampio intervallo, la produzione di gas può essere controllata direttamente regolando la quantità di aria di alimentazione, il sistema di controllo progettato per facilitare il funzionamento semplice ed affidabile.
(5) può essere convenientemente completata entro Fenghuo 1min Fenghuo, poiché l'apparecchiatura di gassificazione nella progettazione di isolamento rinforzato, meno perdita di calore dopo il tempo di spegnimento. Fenghuo può durare per più di 5 giorni.
(6) mezzi atti a facilitare gassificazione e di gas di separazione, può essere utilizzato per la distanza (a 30m) pipeline mediante erogazione di gas gassificazione gas si intende la combustione. Secondo le esigenze degli utenti, un gassificatore può anche essere Guidato da due tubi due apparecchiature di combustione.
(7) senza inquinamento secondario catrame, elevata efficienza di combustione di vaporizzazione per raffreddare il gas senza purificazione, tar insieme con il gas di combustione, e quindi non solo migliora il potere calorifico del gas, e per evitare l'intasamento gasdotto, porta tar L'inquinamento secondario è stato risolto.
2 Analisi operativa dell'ottimizzazione sperimentale
Per conseguire risultati operativi del sistema ottimali, e fornire un riferimento per un sistema migliorato, il gruppo di ricerca utilizzando il metodo di prova, il rapporto tra la quantità di dispositivo di alimentazione di aria fresca e la progettazione e lo sviluppo dell'incendio gassificatore dimensione, densità e gassificazione di biomassa rapporto tra l'intensità e rapporto gas prodotto dalla gassificazione rapporto di equivalenza aria degli organi sono stati studiati e discusso iniziando con il miglior test Fenghuo modalità impiegata dal carburante particolato rendendo cornstalks, l'aria di alimentazione dalle radici fornendo ventilatore, portata d'aria è stata misurata con un rotametro; efficienza gassificazione fuoco e la forza misurata dal metodo con un saldo positivo, cioè il rapporto tra la quantità di uso efficace potenza termica pari gassificatore calore gas gassificazione.
2.1 Quando il rapporto tra il rapporto aria e il fuoco, l'efficienza di gassificazione
funzionamento gassificatore, l'intensità del gas gassificazione nel forno si riferisce ad una quantità di tempo dell'unità e l'unità sezione trasversale generato, che è strettamente correlata alla dimensione della quantità di aria, aria di alimentazione il funzionamento di una adeguata quantità di controllo è molto importante. Se la quantità di aria di alimentazione è troppo piccolo, gassificazione di portata di combustibile biomassa rallenterà, che conduce al fuoco forno non è forte, l'efficienza gassificazione del gassificatore sono basse, se il vento è troppo grande per la gassificazione del combustibile biomassa sarà troppo forte, con conseguente gas interno scorificazione forno di calore e persino aggregazione vigorosa, sebbene il consumo di carburante notevolmente aumentato potenza di fuoco nel forno, ma non necessariamente indica il rinforzo corrispondente efficienza gassificazione del gassificatore non è necessariamente elevata, la quantità di aria viene regolato per essere adeguata resistenza e massima efficienza termica del fuoco Anche più alto [3]La regolazione delle diverse condizioni operative, e misurando l'intensità del fuoco, per ottenere i risultati delle figg. 2 e 3.
Come si può vedere in Fig. 2, la quantità di aria di alimentazione inferiore a 14m3 / h (in termini di rapporto di equivalenza inferiore a 0,23 dell'aria), la quantità di aria di alimentazione con l'aumento dell'intensità fuoco anche aumentato, ma più di 14m3 / h dopo salito grande quantità di aria immessa, rallentando la velocità di crescita di intensità del fuoco, la curva tende ad essere diritta. come si vede in figura 3, quando il rapporto di equivalenza aria è la più alta efficienza di gassificazione vicino a 0,22, indica che l'energia nella carica biomassa ha un massimo nel forno Limitato all'esportazione di gas.
2.2 La relazione tra densità della biomassa e resistenza alla gassificazione
I combustibili di biomassa non formati hanno una bassa densità di energia di massa e non sono facilmente trasportabili e immagazzinati su lunghe distanze e sono quindi generalmente compressi in pellet, grumi o barre per adattarsi ad applicazioni su larga scala [4]Poiché il processo di stampaggio stampa o per l'altra densità ragioni carburante varierà, questa differenza influenzerà l'effetto del test gassificazione particelle con la massa del carburante, e le particelle di combustibile e la densità di massa sono stati presi diversi tipi di modelli. Fig. 4 è stampata utilizzando vari gassificazione del combustibile biomassa nel gassificatore può raggiungere la stessa intensità del fuoco; fig. 5 è una varietà di combustibili per raggiungere il tempo di funzionamento continuo, questo riflette il tempo in cui la stabilità del funzionamento gassificatore .
Può essere visto dalla figura, la gassificazione del combustibile in particelle come ad alta resistenza che l'apparecchiatura di gassificazione materiale sfuso, il tempo di funzionamento continuo è più lungo del blocco, questo è a causa del grande volume di blocchi di carburante, grandi pori, densità andrebbero La stessa forma del combustibile di stampaggio, l'effetto di gassificazione è la densità della densità è migliore della densità di pratica mostra che l'uso di combustibile particolato qualificato, il gassificatore di nuova concezione può iniziare a funzionare continuamente. Ciò è dovuto al fatto che le particelle compatte hanno una buona fluidità e, mano a mano che la reazione avanza, lo strato di combustibile a pellet può scendere lentamente dalla propria gravità e il successivo strato di ossido e lo strato di riduzione vengono aggiunti per garantire la stabilità della gassificazione.
2.3 modalità di avvio
In aggiunta alle caratteristiche di funzionamento, rapido sistema di gassificazione gassificatore di partenza è una delle tecnologie chiave, perché l'impatto di inquinamento dell'impianto di gassificazione prestazioni di avviamento a freddo per l'ambiente quando iniziare e facilità d'uso. Quando l'avvio gassificatore del gas a causa di gas incomplete burning basso potere calorifico non può essere sfiatato solo all'inquinamento ambientale dell'aria ambiente, e quindi il tempo di avvio gassificatore il più breve possibile, ora di inizio è apparecchiatura breve gassificazione in grado di raggiungere rapidamente una produzione di gas stato stazionario, ma anche facilità di utilizzo del gassificatore quando gassificatore forno di avviamento a freddo, con un primo forno a legna generalmente combustibile, la temperatura del forno e l'ora direttamente colpisce inizia l'effetto. fig. 6 è un forno a gas iniziale e il tempo Tempo dei risultati del test, la prova si ferma ogni volta dopo che il forno aggiunge legna, entra nello stato di partenza per unire il materiale particolato e inizia il cronometraggio, inizia il gas iniziale non è infiammabile, finché il gas non è completamente combustibile inizia a finire nel normale funzionamento .
Può essere visto dalla figura, più lungo è il momento in cui il forno è più breve tempo di avvio, quindi per abbreviare il tempo di avvio si riduce emissioni di scarico, deve essere riscaldata sufficientemente prima di iniziare nelle applicazioni pratiche.
2.4 modo Fenghuo
Fenghuo anche influenzare le prestazioni della convenienza gassificatore, come i forni a carbone, anche bisogno di una piccola quantità di aria attraverso il gassificatore di biomassa tempo Fenghuo per mantenere la temperatura del forno. Il nuovo open top gassificatore, utilizzando Aria naturale aspirata nell'aria, e aggiungere la valvola per regolare la quantità di aria nel forno. I principali fattori che influenzano le prestazioni di tenuta sono l'introduzione di aria e materie prime nel forno, l'effetto dell'isolamento influenza anche indirettamente le prestazioni di tenuta.
I test hanno scoperto che durante il gassificatore banca di materia prima di un incendio se troppa umidità nella farina cruda farà un sacco di precipitazioni all'interno del gassificatore coperta con acqua condensata, che porta al successivo forno aperta non si avvia correttamente, ma materia prima non è sufficiente per fornire calore sufficiente al gassificatore durante la banca fino a risultati dei test mostrano fuoco che il diametro interno di 400 mm gassificatore, se Fenghuo 10H, l'equilibrio ottimale nella materia prima forno è 5 ~ 7 kg. nel forno durante Fenghuo quantità di aria ha una grande influenza sull'effetto della eccessiva materia prima aria Fenghuo comporterà fiamma bruciare in anticipo ;. piccola quantità di aria calda generata dal forno di reazione per mantenere la temperatura del forno è insufficiente, che porta alla stessa fiamma il sistema di ventilazione utilizza la valvola di sfiato quando il tipo Fenghuo DN 20, i risultati dei test mostrano che il grado di apertura preferibilmente 70% a 80%.
3 Conclusione
Questo mezzo sviluppo progettuale particelle di biomassa cappa pressione gassificatore, utilizzando funzionamento a pressione, senza raffreddamento combustione diretta purificazione di gas, migliorando l'isolamento termico, elevata efficienza termica e quindi nessun inquinamento secondario mediante prove di gassificazione esplorare Ottimizzazione del funzionamento del forno, i risultati mostrano che:
(1) mediante combustione diretta del gas gassificazione avente una temperatura maggiore vantaggio, nessun catrame precipitato, risolto inquinamento secondario;
(2) Nel rapporto di equivalenza dell'aria di 0,22 a 0,23, intensità del fuoco, e in questo caso la massima efficienza di gassificazione;
Gassificatore (3) un combustibile particellare denso massima intensità, il funzionamento più stabile del gassificatore, stampaggio densità combustibile o carburante rottami stampaggio rinfusa sue grandi pori, scarsa fluidità, e quindi non è adatto;
(4) Con il metodo di funzionamento corretto, questo sistema di alimentazione a gassificazione può essere avviato rapidamente e può raggiungere il fuoco di tenuta.
riferimenti:
'1' Wang Huajun, Li Shulan, XF.HE, come la ricerca e l'analisi delle tecnologie di progettazione chiave del computer di gassificazione della biomassa delle famiglie 'J' Henan Scienza, 2001 (4): 19-23.
'2' Retin-chou, Shen Sheng forte, Cuijun Zhen, e lo studio sperimentale altro studente a letto fisso sulle prestazioni tecniche dell'unità di gassificazione della biomassa 'J' Henan Scienza, 2006 (1): 33-35.
'3' Wan Renxin. '' Biomass Engineering 'M'. Pechino: China Agricultural Press, 1995.
"4" Zhang Ruiqin: combustibile derivato da biomassa e sostanze chimiche "M." Zhengzhou: Zhengzhou University Press, 2004.
