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华中科技大学
硕士学位论文
TLUD气化炉的气化特性试验研究
姓名:何广昌
申请学位级别:硕士
专业:热能工程
指导教师:张世红;陈汉平
20090522
华中科技大学硕士学位论文
摘要
为解决我国农村能源短缺问题,改善农村生活脏乱差现象,应因地制宜,充分利
用当地的农林废弃物,把原来作为废料处理的资源有效利用起来。生物质固定床气化
炉能够直接利用各种农林废弃物,已经在农村得到有效利用,但普遍存在气化气热值
偏低,水分和焦油含量高,燃烧不稳定,熄火,回火,搭桥等问题,尤其是产气焦油
含量高的问题,严重限制了生物质气化技术在农村的推广。
本文以此为出发点,旨在研制出一种能克服上述问题并适合农民的经济承担能
力、又能明显改善他们的生活环境的炉灶具新产品,开发和研制新一代的高效洁净、
低焦油、高稳定性的户用型生物质气化炉。
首先借鉴国外对 TLUD 气化炉的研发经验,结合我国生物质特点和本团队在生物
质气化方面研究多年的丰富经验,遵循简单低价、低焦油、高稳定性的原则,自行设
计制作了一个小型顶部点火上吸式固定床(TLUD)气化炉试验台架。
然后选用四种物料(花生壳、稻壳、刨花、木屑)进行了一系列的冷态和热态试
验研究。试验发现四种物料在空气流量为 ~ 时气化效果最好,并将四种
空气流量(、、、)下的试验数据进行整理分析。
冷态试验研究发现,料层阻力几乎随空气流量呈正比增加,TLUD 气化炉是在微
正压下运行的;在同一截面上各点静压分布波动在 3pa 以内,说明所设计的风室和布
风板可以保证布风的均匀性。
热态试验从气化指标、炉内料层温度分布(包括产气出口温度和火焰温度)、产
气成分和热值、各层反应特性、炉内传热特性、焦油特性等六个方面对 TLUD 气化炉
的气化特性进行了全面的研究,并做了对比试验研究,发现 TLUD(顶部点火方式)气
化炉在产气稳定性和燃料适应性方面有了很大的提升,同时也克服了传统的底部点火
方式上吸式固定床气化炉固有的搭桥现象和产气中水分焦油含量高的难点。

关键词:农林废弃物;气化;TLUD 气化炉;低焦油;高稳定性
I
华中科技大学硕士学位论文
Abstract
To solve energy shortage and improve the “dirty, disorderly and bad” environment of
rural areas in China, agricultural and forestry waste that used to be disposed should be fully
used based on the local characteristics of China's rural areas. Fixed bed biomass gasifiers
which can directly use various agricultural and forestry wastes that are widespread in rural
areas, have been effectively used in rural areas. However, there are some problems for the
current prevalent fixed-bed gasifier, such as low calorific value, high water and tar content,
combustion instability, flameout, tempering, bypass and other issues. Particularly, high tar
content block the promotion of biomass gasification technology in the rural areas.
In this paper, a new generation of household-based biomass gasifier was developed to
solve those problems, which features high-performance, clean, low-tar and high stability. It
is fit for the need of the rural resident and could significantly improv