牧豆树下吸式气化炉性能评价(摘选)

第5卷第3期农业工程Vol.5 No. 32015年5月Agricultural EngineeringMay 2015牧豆树下吸式气化炉性能评价( 摘选)Samodini S Nevase' ，Chittaranjan N Gangde'，Sandip Gangil2 ，Anil Kumar Dubey'1. 非常规能源与电气工程系Panjabrao Deshmukh Krishi Vidyapeeth博士实验室，阿科拉，马哈拉施特拉，印度;2.中央农业工程研究所农业能源和电力部，博帕尔，中央邦，印度)摘要: 通过调查生物质发电厂得知，牧豆树常被选为下吸式气化炉的燃料。产气的特性由不同的成分、热值、密度和焦油含量所确定。气化炉的性能通过观察参数如燃料消耗量、比燃料消耗量、当量比、比产气率、比气化速率和气化效率来评价。在负荷20kW条件下，一氧化碳(CO)、 氢气(H2)、 二氧化碳(CO2)、 甲烷(CH,)和氮(N2)体积百分比分别为18.4%、13.8%、11.1%、 2. 40%和54.2%。随着发动机负荷从5 kW增加到20 kW,气体的热值、密度和焦油含量变化范围分别为4.17-4.85 MJ/m', 1. 16-1.56 kg/m'和10.0~10.2 mg/m';燃料消耗速率、比燃料:消耗速率、比气化速率、比产气率、当量比和气化效率变化范围为11 ~28 kg/h, 1. 40~2.20kg/ (kW .h), 29.63~75.43kg/ (m2●h)，103.7-257.43 m'/hm', 0.32 ~0.47和79. 26% ~89. 90%。关键词:生物质;气化;气化炉;牧豆树;饩中图分类号: TK64文献标识码: A文章编号: 2095- 1795(2015 )03-0158-03Assessment of Down Draft Gasifier on Prosopis juliflora ( Extracts)Samodini S. Nevase' ，Chittaranjan N. Gangde' ，Sandip Gangil' ，Anil Kumar Dubey2(I. Department of Unconventional Energy Sources and Eletrical Engg.，Dr. Panjabrao Deshmukh Krishi Vidyapeeth,Ahola, Maharashtra, India ;2. Agricultural Energy and Power Division, Central Institule of Agriculural Engineering, Bhopal, Madhya Pradesh, India)Abstract: The current investigation fllwed by biomass based power plant for electricity generation. The Prosopis juljlora wasselected as fuel for down draft gasifier. Properties of Prosopis julijlora were determined to check the feasibility of fuel. Character-ization of producer gas was done by determining the different constituent, calorific value, density and tar content of producergas. Performance evaluation of gasifier was carried out by observing the parameters like fuel consumption, speeifie fuel con-sumption, equivalence ratio, speeifie gas production rate, specific gasification rate and gasification fficiency. The volumetricpercentage of carbon monoxide (CO), hydrogen (H2), carbon dioxide (CO2), methane (CH) and nitrogen (N2) at 20 kWwas 18.4%，13.8%，11.1%， 2. 40% and 54. 2%，respectively. The calorific value, density and tar of producer gas variedfrom4. 17 to4. 85 MJ/m', 1. 16to 1.56 kg/m' and 10.2 to 10. 0 mg/m' respectively with the increase of load from5 to 20 kW.The biomass consumption rate，specific biomass consumption rate, specific gasification rate, specific gas production rate，equiva-lence ratio and gasification eficiency varied from11 to 28 kg/h, 2.20 to 1.40 kg/ (kW●h), 29.63 to 75.43 kg/ (m2 . h),103.7 to257.43 m'1 (h.m2)，0.32 to0.47 and 79. 26% to 89. 90% as the engine load increased from5 to 20 kW.Key words: Biomass, Gasification, Gasifier, Prosopis juifora, Producer gas源使用的15%~50%可能来自生物质。0引言然而，考虑到成本效益和可用性的因素，因为生如果能利用生物质的巨大资源发电，印度在发电物质具有可再生的优势，基于生物质的技术越来越受厂中减少化石燃料的使用可以节省数十亿卢比。目欢迎。目前，世界上约11%的一次能源来源于生物前，大量的生物质被浪费或用作家用燃料。如果印度质。在最佳的温室气体减排机制下，生物质发电预计从目前在传统行业中低效的使用生物质能源平稳过渡在2035年将达到35000 MW,大约是印度总功率容到高效的使用生物质能源，便可以将废物转化为财量的9%。目前已经成功自主开发了能产生几千瓦到富。生物能源可以与分散的电力/能源生产相关，特几百千瓦功率的生物质气化炉系统。本研究的主要目别是中小型的产能。预计到2050年，世界上- -次能的是评价牧中国煤化工。MYHCNMHG作者简介: Samodini s. Nevase。 E- mail: samodininevase@ rdifmail. com.160农业工程国外研究I.4「0.60 r一热值一-密度一ER5.0 tt 1.620.55一η1.6 t- 1.520.50-1.42 生0.454.2 t1.320.403.8 tt 1.20.35J 1.11160.30负荷&W1I21负荷4W图3发动机负荷对气体热值和密度的影响e.当量比和气化效率Fig.3 Effect of engine load on calorific value and density ofproducer gas图4发动机负荷对气化炉性能的影响Fig.4 Effect of engine load on gasifier performance热值和焦油含量的影响比较明显。气体热值随负荷增加而增加的趋势可能是由于气化炉中燃料的化学分解kW时，燃料消耗率从11 kg/h增加到28 kg/h;比燃料产生大量的碳和氢。消耗率从2.20kg/ (kW●h)下降到1.40kg/ (kW●当负荷从5kW增加到20kW时，气体中的焦油h);比气化速率从29.63 kg/ (m2.h)增加到75.43含量从10.5 mg/Nm'变化到10 mg/Nm'。焦油含量下kg/ (m2●h);比产气率从103.7 m'/ (h.m2)增加降的趋势是因为随着负荷的增加，气化炉不同区域的到257.43 m31 (h●m2);当量比从0.32增加到温度也增加而导致焦油裂解。0.47;气化效率从79. 26%增加至89. 90%。2.3 气化炉性能气化炉的性能评价的参数包括燃料消耗率3结论(BCR)、比燃料消耗率( SBCR)、比气化速率(1)牧豆树体积密度、热值、挥发物含量、灰分(SGR)、比产气率(SGPR) 、当量比(ER) 和气化含量和固定碳含量分别为430 kg/m'、 18. 41 MJ/kg、效率(η),如图4所示。当负荷从5kW增加到2083.64%、1. 14%和15.22% (干基)。 牧豆树元素中碳、氢、氧、氮和硫的含量分别为50.31%、一BCR.6.33%、42. 83%、0. 34%和0.19%。工25个2.0 生(2)当负荷为20 kW时，气体中CO、H2、CO2、X 20CH,和N2含量分别为18.4%、 13.8%、 11. 1%、署15-2.40%和54.2%。(3)当负荷从5 kW增加到20 kW时，气体的密度、热值和焦油含量分别从1.24 kg/m’ 变化到1. 56kg/m'、从3.47 MJ/m' 变化到4.85 MJ/m'、 从10.5负荷AkWmg/N●m'变化到10mg/N●m'。a.生物燃料消耗率和比生物燃料消耗率(4)当负荷从5 kW增加到20 kW时，燃料消耗81 28率、比燃料消耗率、比气化速率、比产气率、当量比L 70一SGPR240和气化效率分别从11 kg/h 增加到28 kg/h、从2.20' 60200kg/ (kW●h)下降到1.40 kg/ (kW●h)、从29.63180kg/ (m2. h)增加到75.43 kg/ (m2 . h)、从103.7业4060 想m'1 (h. m2)增加到257.43 m'1 (h●m2)、从0.32出3020王增加到0.47、从79.26%增加至89.90%。116(本文摘自International Agricultural Engineering负荷/kWJournal, Vol. 22，No. 2, 2013)b.比气化率和比产气率中国煤化工YHCNMHG.