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生物质是一种非常重要的可再生能源,利用生物质能源将大大减少二氧化碳的排放。生物质流化床气化是非常灵活的一种生物质利用手段,燃料适应性广,适合规模化应用。因此,生物质气化耦合燃煤锅炉再燃是一种极具发展前景的生物质能利用方式。本文研究成型棉花杆颗粒的循环流化床气化特性,为后续的生物质气化耦合燃煤锅炉再燃工业应用提供依据。本文首先开展了冷态下的流化试验与床料混合试验,得到了棉花杆颗粒和石英砂床料的一系列流化特性,包含床料临界流化速度以及床料与棉花杆颗粒的混合分布情况。在小型循环流化床中开展了空气气化和空气水蒸气气化试验,结果发现:在空气气化、外绕电炉丝供热的条件下,气化温度的增加对棉花秆颗粒的气化效果有较为显著的改善,合成气中总的可燃组分随温度的升高而增加,合成气热值从4016 kJ/m3增加到5842 kJ/m3,同时气体产率从1.39m3/kg增加到1.52m3/kg。当量比ER对气化效果的影响呈现较为综合的效果,在该试验台上存在一个较优的当量比范围,在本试验外供热源的条件下,最佳的ER大约在0.20~0.22范围内。在气化介质中引入水蒸气,随着S/B从0增加到1.2,H2含量迅速增加,CO含量下降,同时合成气中的碳氢化合物,包括CH4和CnHm都出现了下降的趋势。而S/B达到1.2~1.4时,由于外供热源功率有限,反应速率趋于下降,各类合成气的组分变化趋于平缓,且H2的含量反而从7.63%回落到7.02%。在1MW循环流化床中试试验台上,在700°C、750°C、800°C下试验了棉花杆成型颗粒的气化特性,气化过程运行状况良好,试验结束后炉膛内部循环管路通畅,未出现大规模结焦和堵塞。合成气产率在1.7Nm3/kg左右,随温度升高,合成气中的可燃组分H2和CO增多,CH4含量基本持平,总的可燃组分增加,产气热值从4295 kJ/Nm3增至4913 kJ/Nm3。合成气中焦油产生量很低,仅为1g/m3左右。