PDF《源头提质的可燃固体废物流化床气化实验》

第49 卷第

8 期 中南大学学报(自然科学版) Vol.

49 No.8

2018 年8月Journal of Central South University (Science and Technology) Aug.

2018 DOI: 10.11817/j.issn.1672?7207.2018.08.032 源头提质的可燃固体废物流化床气化实验 李延吉 1,

2 ,于梦竹

1 ,李润东

1 ,池涌

2 (1.沈阳航空航天大学 清洁能源辽宁省重点实验室,辽宁 沈阳,110136;

2.浙江大学 能源清洁利用国家重点实验室,浙江 杭州,310027) 摘要:采用流化床对源头提质的可燃固体废物进行气化实验研究,研究反应温度和空气当量比(ER)对燃气组分变 化和气化反应特性的影响.研究结果表明:随着气化温度升高,H2 和CO 体积分数也随之升高,而CO2 和CH4 体积分数随着气化温度升高而降低;

随着空气当量比增大,CO2 体积分数也随之增加,而H2 和CH4 体积分数随 着空气当量比增大而减少;

气化气可燃成分中的 CO 体积分数最高,H2 和CH4 体积分数次之;

气化气低位热值随 着气化温度升高和空气当量比增大而降低,而气化效率随着气化温度升高和空气当量比增大而降低;

气化气产率 随着温度升高而增大,随着空气当量比增大而增大.典型组分气化的最优工况如下:空气当量比为 0.4,温度为

700 ℃. 关键词:源头分类提质;

可燃固体废物;

流化床;

气化 中图分类号:TK6 文献标志码:A 文章编号:1672?7207(2018)08?2091?08 Experimental study on gasification based on source-collected combustible solid waste LI Yanji1,

2 , YU Mengzhu1 , LI Rundong1 , CHI Yong2 (1. Clean Energy Key Laboratory of Liaoning, Shenyang Aerospace University, Shenyang 110136, China;

2. State Key Laboratory Clean Energy Utilization, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China) Abstract: The effects of temperature and air equivalence ratio (ER) on gasification characteristics of combustible solid waste were studied based on the source-classified garbage in a fluidized bed gasifier. The main studied factors were the composition variation of syngas and the characteristics of gasification. The results show that with the increase of gasification temperature, the volume fractions of H2 and CO also increase while the volume fractions of CO2 and CH4 decrease. With the increase of ER, CO2 volume fraction also increases while H2 and CH4 volume fractions reduce. The CO volume fraction of the gas products is the highest, H2 and CH4 volume fractions are second highest. Low calorific value of syngas decreases with the increase of gasification temperature and air equivalence ratio(ER), and gasification efficiency decreases when gasification temperature and air equivalence ratio(ER) increase. Gasification gas yield increases with the increase of gasification temperature and air equivalence ratio(ER). The optimal condition for gasification typical components is as follows: air equivalence ratio is 0.4 and gasification temperature is

700 ℃. Key words: source classification;

combustible solid waste;

fluidized bed;

gasification 收稿日期:2017?08?22;

修回日期:2017?09?26 基金项目(Foundation item):辽宁省教育厅资助项目(L201707);

辽宁省科学技术计划项目(2013230001))(Project(L201707) supported by the Department of Education of Liaoning Province;

Projects(2013230001) supported by the Science and Technology Program of Liaoning Province) 通信作者:池涌,博士,教授,从事废弃物资源化清洁利用研究;

E-mail:chiyong@zju.edu.cn 中南大学学报(自然科学版) 第49 卷2092 针对目前石化能源短缺以及其应用所带来的环境 污染问题,人们越来越重视清洁能源即氢能的开发和 利用.对城市生活垃圾采用气化处理工艺不仅可以解 决城市日益严重的环境问题,而且可以制得含 CO 和H2 较高的低热值燃料气.我国城市垃圾组分复杂,灰 分质量分数高,气化燃气热值变化范围为 3.35~ 5.02 MJ/m3 ,对生活垃圾采用源头提质方式制备衍生 燃料(RDF)后进行气化处理可以得到高热值的代用天 然气(SNG),可实现对城市生活垃圾的废物―能源转 换.近年来,欧美、日本等国家和地区相继开发用于 垃圾处理的气化熔融技术[1?2] . 我国在这一领域研究起 步较晚,沈阳航空航天大学在源头提质生活垃圾制备 衍生燃料(RDF)及燃料化利用技术研究方面展开了大 量的基础研究,气化技术逐渐成熟,应用领域比较广 泛[3?6] .张立静等[7] 研究气化熔融技术对国内城市生活 垃圾的适应性,结果表明过量当空气系数为 0.3~0.4 时,气化产物热值最高;