醋糟燃烧特性实验研究及数值模拟

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生物质是一种重要的可再生能源,其资源丰富、具有低污染性、CO2零排放等特点。由于我国是一个农业大国,具有丰富的生物质资源,因此,开发和利用生物质资源,对缓解我国能源及环境问题具有重要的意义。   醋糟是生物质的一种,它是糯米、稻谷、糠等有机原料在制醋后的残余废料。在制醋行业中,每天都有大量的醋糟产生。它含湿量大,盐度高,酸性强,自然化解慢,难于处理,直接对环境造成了严重的污染。由于醋糟的地域性较强,所以长久以来对其研究较少。为了解决醋糟难处理问题,提高醋糟的利用效率,施爱平老师课题组提出了一种高湿度醋糟资源化处理方法,高湿度醋糟资源化处理流程中的关键部分为醋糟锅炉,所以为了使该系统能够发挥最优的效果,并提供一些理论依据及数据基础,我们必须对醋糟的燃烧特性进行研究。   本文主要对以下内容进行了研究:   对醋糟进行了理化特性实验,得出了醋糟的元素分析、工业分析及发热量分析。   利用非等温热重分析法,对醋糟在不同的粒径、升温速率及含氧浓度下进行了热重实验,分析了醋糟的燃烧过程,并且对这些参数对醋糟的燃烧特性的影响进行了分析,得出了醋糟的燃烧特性参数。   根据热重实验的数据,利用不同的方法对醋糟的燃烧动力学进行了计算,得出了醋糟的燃烧动力学参数。   根据实验所得数据,利用fluent软件,应用k-ε湍流模型、P-1辐射模型、非预混燃烧模型及离散相模型,对醋糟在秸秆直燃炉里的燃烧情况进行了三维数值模拟。得出了不同负荷及一二次风配比对醋糟在该锅炉内燃烧情况的影响,并且分析了理想工况下平均混合分数、离散相挥发分析出,以及离散相燃尽情况。   利用fluent软件,应用EULERIAN模型对循环流化床锅炉内气固两相流动情况进行了数值模拟,并对固相体积分数、速度及压力做了简要分析。
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