Влияние смолообразования на эффективность процесса воздушной газификации биомассы
https://doi.org/10.30724/1998-9903-2015-0-5-6-93-100
Аннотация
В работе рассмотрена упрощенная модель смолообразования при газификации биомассы. Согласно этой модели, фиксированная часть летучих веществ выходит из топлива в виде смолистых продуктов. Проанализировано влияние выхода смолы на эффективность преобразования теплоты сгорания биомассы в теплоту сгорания горючих газов. Показано, что смолообразование является ключевым фактором, определяющим химический КПД процесса.
Список литературы
1. Газогенераторные технологии в энергетике / Под ред. А.Ф. Рыжкова. Екатеринбург: Сократ, 2010. 610 с.
2. McKendry P. Energy production from biomass (part 3): gasification technologies // Bioresource technology. 2002. V. 83. P. 55-63.
3. Hongrapipat J., Saw W.L., Pang S. Co-gasification of blended lignite and wood pellets in a dual fluidized bed steam gasifier: The influence of lignite to fuel ratio on NH3 and H2S concentrations in the producer gas // Fuel. 2015. V. 139. P. 494-501.
4. Косов В.В. Экспериментальные исследования процессов комплексной переработки биомассы в синтез-газ и углеродные материалы. Автореф. дисс.. к.т.н. (05.14.01). М: ОИВТ РАН, 2012. 24 с.
5. Torrefaction and densification of different species of softwood residues / J.H. Peng, X.T. Bi, S. Sokhansanj, C.J. Lim // Fuel. - 2013. V. 111. P. 411-421.
6. Effect of compression pressure on lignocellulosic biomass pellet to improve fuel properties: Higher heating value / S. Poddar, M. Kamruzzaman, S.M.A. Sujan, M. Hossain, M.S. Jamal, M.A. Gafur, M. Khanam // Fuel. 2014. V. 131. P. 43-48.
7. Torrefaction of oil palm kernel shell in the presence of oxygen and carbon dioxode / Y. Uemura, S. Saadon, N. Osman, N. Mansor, K. Tanoue // Fuel. 2015. V. 144. P. 171-179.
8. Contemporary issues in thermal gasification of biomass and its application to electricity and fuel production / L. Wang, C.L. Weller, D.D. Jones, M.A. Hanna // Biomass and Bioenergy. 2008. V. 32. P. 573-581.
9. Biomass gasification for electricity generation: Review of current technology barriers / J.A. Ruiz, M.C. Juarez, M.P. Morales, P. Munoz, M.A. Mendivil // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2013. V. 18. P. 174-183.
10. Попов А.В., Рыжков А.Ф. Управляемый процесс газификации биомассы // Промышленная энергетика. 2008. № 1. С. 27-31.
11. Han J., Kim H. The reduction and control technology of tar during biomass gasification/pyrolysis: An overview // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2008. V. 12. P. 397-416.
12. Pyrolysis of Pinus pinaster in a two-staged gasifier: Influence of processing parameters and thermal cracking of tar / W.F. Fassinou, L. Van de Steene, S. Toure, G. Volle, P. Girard // Fuel Processing Technology. 2009. V. 90. P. 75-90.
13. Tar reduction in pyrolysis vapours from biomass over a hot char bed / P. Gilbert, C. Ryu, V. Sharifi, J. Swithenbank // Bioresource Technology. 2009. V. 100. P. 6045-6051.
14. Improving the performance of fluidized bed biomass/waste gasifiers for distributed electricity: A new three-staged gasification system / A. Gomez-Barea, B. Leckner, A.V. Perales, S. Nilsson, D.F. Cano // Applied Thermal Engineering. 2013. V. 50. P. 1453-1462.
15. Behaviour of tars on the filter in high temperature filtration of biomass-based gasification gas / S. Tuomi, E. Kurkela, P. Simell, M. Reinikainen // Fuel. 2015. V. 139. P. 220-231.
16. Characterization and prediction of biomass pyrolysis products / D. Neves, H. Thunman, A. Matos, L. Tarelho, A. Gomez-Barea // Progress in Energy and Combustion Science. 2011. V. 37. P. 611-630.
17. Chemical kinetics of biomass pyrolysis / E. Ranzi, A. Cuoci, T. Faravelli, A. Frassoldati, G. Migliavacca, S. Pierucci, S. Sommariva // Energy & Fuels. 2008. V. 22. P. 4292-4300.
18. Palma C.F. Modelling of tar formation and evolution for biomass gasification: A review // Applied Energy. 2013. V. 111. P. 129-141.
19. Yaman S. Pyrolysis of biomass to produce fuels and chemical feedstocks // Energy conversion and management. 2004. V. 45. P. 651-671.
20. Cummer K.R., Brown R.C. Ancillary equipment for biomass gasification // Biomass and Bioenergy. 2002. V. 23. P. 113-128.
21. Кейко А.В., Свищев Д.А., Козлов А.Н. Газификация твердого топлива: уровень и направления развития технологий. Иркутск: ИСЭМ СО РАН, 2007. 66 с.
22. Di Blasi C. Modeling chemical and physical processes of wood and biomass pyrolysis // Progress in energy and combustion science. 2008. V. 34. P. 47-90.
23. Хитрин Л.Н. Об основных характеристиках процесса горения углерода // Известия АН СССР. Отделение технических наук. 1953. № 4. С. 543-561.
24. Thermal analysis in numerical thermodynamic modeling of solid fuel conversion / A. Kozlov, D. Svishchev, I. Donskoy, A.V. Keiko // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2012. V. 109. No. 3. P. 1311-1317.
25. Di Blasi C. Modeling wood gasification in a countercurrent fixed-bed reactor // American Institute of Chemical Engineers Journal. 2004. V. 50. No. 9. P. 2306-2319.
26. Расчет режимов слоевой газификации угля с помощью термодинамической модели с макрокинетическими ограничениями / И.Г. Донской, А.В. Кейко, А.Н. Козлов, Д.А. Свищев, В.А. Шаманский // Теплоэнергетика. 2013. № 12. С. 56-61.
27. Каширский В.Г., Печенегов Ю.Я. О трансформации теплоты внешнего источника при пиролизе твердого топлива // Известия вузов. Энергетика. 1985. № 6. С. 91-92.
28. Mandl C., Obernberger I., Biedermann F. Modelling of an updraft fixed-bed gasifier operated with softwood pellets // Fuel. 2010. V. 89. P. 3795-3806.
29. Girgis E., Hallett W.L.H. Wood combustion in an overfeed packed bed, including detailed measurements within the bed // Energy & Fuels. 2010. V. 24. P. 1584-1591.
Рецензия
Для цитирования:
Донской И.Г. Влияние смолообразования на эффективность процесса воздушной газификации биомассы. Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2015;(5-6):93-100. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2015-0-5-6-93-100
For citation:
Donskoy I.G. Tar formation influence on fixed bed air-blown biomass gasification process efficiency. Power engineering: research, equipment, technology. 2015;(5-6):93-100. (In Russ.) https://doi.org/10.30724/1998-9903-2015-0-5-6-93-100
Просмотров:
391
Послать статью по эл. почте 