第37卷第4期 2016年4月
文章编号：0254-0096(2016)04-0968-06
太阳能学报 ACTA ENERGIAE SOLARIS SINICA
Vol. 37, No. 4 Apr.,2016
松木屑与褐煤流化床共气化过程的拥分析
车德勇，孙艳雪，李少华2
（1.东北电力大学能源与动力工程学院，吉林132012；2.中国大唐集团科学技术研究院，北京100033）
摘要：生物质与煤共气化可解决生物质不易稳定流化及气化气焦油含量高的问题。基于流化床反应器的松木屑与褐煤共气化试验，研究松木屑掺混比例对合成气及未反应碳的拥值和效率的影响，并将试验值和理论值进行分析比较。结果表明，各成分气体对合成气炳值的贡献关系是：CH>C,H,>CO>H,，松木屑气化有更好的能量利用效率；合成气拥值和拥效率的试验值均高于计算值，而未反应碳值和效率的试验值均低于计算值；在生物质掺
混比例为50%的工况下，松木屑与揭煤共气化协同作用最显著，表现为一种更好的气化方式。关键调：拥分析；共气化；煤；生物质；流化床
中图分类号：TK513.5 0引言
文献标识码：A
能方法对典型干燥无灰生物质（CH.OasNamn）建立了气化模型，先后研究了空气当量比（ER)和水
生物质能气化技术是生物质能转化技术的重要手段之一。但由于生物质单独气化存在氧含量高、热值低、种类复杂、分布分散以及季节性等问题，使生物质的单独气化效率低、规模小、碳转化率低，且焦油的存在不仅降低了气化效率，而且在低温下能凝结，堵塞输气管道，使气化设备运行困难"。此外，生物质由于密度小，在流化床内很难达到流化状态3。生物质与煤共气化不但能促进气化产物中焦油的分解，提高产气热值及气化强度，且可缓解煤炭大量利用带来的能源紧缺和环境污染等问题3-5)，这对于实现中生物质和煤的高效清洁利用有非常重要的意义。
目前，拥分析被认为是最适合评价能量转换效率的方法6.7]。Ptasinski等(81分析比较了不同生物质燃料气化过程的效率。汪洋等9对气流床煤气化系统进行了能量衡算和拥量衡算，结果表示系统中损失最大的部分发生在化学能转变为物理能的过程。张小桃等"基于ASPENPLUS平台对生物质气化过程进行了分析，结果表明降低生物质含水率和提高气化剂温度有利于提高气化炉的效率。文献[11,12]则基于Gibbs最小自由
收稿日期：2014-04-14
基金项目：东北电力大学博士科研启动基金（BSJXM-201309）
蒸汽/生物质比（S/B)对气化拥效率的影响，并比较了不同类型和化学组成的生物质气化过程的拥效率，发现运行在碳边界点条件下的气化过程的拥效率最高。Jurasck等[13]则认为最大拥损失发生在生物质气化器、CH合成部分及CO,捕集单元。以上文献均是关于生物质单独气化方面的研究，且主要针对气化过程或气化装置开展，很少全面考虑到生物质不易稳定流化以及气化气焦油含量高等问题。焦油含量高是制约大型生物质气化系统发展的重要因系之一，生物质与煤流化床共气化技术有望解决该问题。本文基于流化床反应器松木屑与褐煤共气化试验，研究松木屑掺混比例对合成气及未反应碳的拥值和拥效率的影响，同时分析比较理论计算和试验结果所得到的拥值和拥效率，从拥的角度出发，阐释松木屑与褐煤共气化的协同作用。
1试验 1.1试验装置
共气化试验装置如图1所示。气化系统由给
通信作者：车德勇（1975一），女，博士、教授，主要从事生物质发电方面的研究。Chedeyong163@163.com