《中试规模流化床中生物质富氧气化过程中气化剂和流化速度的参数化研究:实验和数值评估》

  • 来源专题:可再生能源
  • 编译者: pengh
  • 发布时间:2019-10-21
  • 迫切需要实现可再生能源替代能源生产,并且已经开发了新技术。生物质是用于热转化技术(如气化)的可行原料。该技术将碳质燃料转化为能量,生产合成气(合成气),并进一步用于商业用途,例如发电,燃料或化学工业等。在这项工作中,开发了一个数值模型以优化农业残留物气化的实验参数。因此,改变了气化剂中的氧含量(OC),当量比(ER)和流化速度,以便评估每个参数对合成气质量的影响。较低的ER有利于较高的CO和H2收率,也提高了较低的发热量(LHV)。更高的流化速度也促进了这些特性,以及气化转化效率(GCE)和碳转化效率(CCE)。气化剂中较高的OC可改善合成气质量。 OC = 40%时达到了最佳的气化性能。在这项工作中获得的结果对于描述与通过气化潜在利用农业残余物作为能源有关的情景至关重要。

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    • 来源专题:可再生能源
    • 编译者:pengh
    • 发布时间:2018-08-02
    • 进行了二维和三维模拟,以预测中试规模沸腾流化床反应器整个气化过程的行为。对流化床内复杂的流体力学现象进行了特别关注。通过与实验气化运行和从中试流化床收集的流化曲线对比,验证了实现的多相欧拉-欧拉数学模型。通过对网格敏感性的研究,得到了合适的二维和三维计算域。对两种构型的流化床内固体分布、混合分离现象和二元混合传热进行了比较研究。三维仿真结果表明,实验结果提高了预测性能。此外,三维模拟显示了更好的偏析程度,而二维模拟显示了更好的混合指数,同时也有低估反应堆传热行为的倾向。主要发现表明,无论何时考虑定量值时,二维和三维模拟的固体分布都与某些近似一致,而在绝对条件下,则会出现较大的差异。二维构型在很大程度上错误地反映了较高的表面气体速度。研究还发现,较高的表面气速会引起两种构型的较大差异。最后,这两种构型都成功地描述了一般趋势,然而,二维模拟在每次精度要求不高时都是合适的,而三维模拟应该考虑到准确的预测。 ——文章发布于2019年2月
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    • 来源专题:可再生能源
    • 编译者:pengh
    • 发布时间:2020-10-12
    • 采用混合方法对生物质在鼓泡流化床中的气化过程进行了数值模拟,其中过滤后的气相控制方程在欧拉框架中求解,固体颗粒模型采用了基于拉格朗日随机包裹法的池内多相颗粒模型。在结合均相和非均相气化反应后,在OpenFOAM中开发了一种求解器。在LES框架内求解过滤后的气相变量控制方程,其中未解决的亚网格应力和通量通过亚网格动能方程闭包模型得到。该解算器可以显示流化床内气固流动的瞬态流动特性,包括床面气泡的形成、聚结和爆发。在不同的操作条件下,如蒸汽/生物质比、当量比和气化炉温度,预测的气化炉出口产品气体浓度与实验结果一致。