试析户用型上吸式生物质气化炉的结构优化设计

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1、石河子大学硕士学位论文户用型上吸式生物质气化炉的结构优化设计姓名：车丽娜申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：王维新20090601户用型上吸式生物质气化炉的结构优化设计摘要生物质能是一种理想的可再生能源，生物质能开发利用技术被认为是最有效的节能减排手段，在各种能源替代方式中，生物质成型燃料及其配套炉具的研发及推广应用最适合我国国情。党和政府对生物质能开发利用的高度重视，给户用生物质炉具的发展带来了机遇。使越来越多的人们更加关注这个产业的发展。本文通过分析国内外户用型(小型)生物质气化炉的发展状况及存在的技术问题，选取气化炉类型为固定床上吸式气化炉：根据燃烧学、传

2、热学、流体力学等原理，进行了生物质气化炉及其供风系统的结构研究与优化设计。本次对户用型(小型)上吸式生物质气化炉的研究中，主要研究内容如下：1、设计一个户用型(小型)上吸式生物质气化炉，能满足各种常见秸秆的气化要求；炉型为炉灶一体化结构，气化气不用经过管道输送而是直接在炉体项部燃烧，解决了在炉灶分离式结构中焦油易堵塞管道和灶具的难题，并提高了该炉型的加热效率。同时该炉型还设有二次供风系统，在燃烧室中使空气与气化气充分混合，保证气化气充分燃烧，提高了气化气的利用率。2、根据物料平衡、能量平衡和动量平衡分析建立已有供风装置的数学模型，通过CFD软件进行内部流场模拟，从理论上分析

3、确定供风装置的结构参数，根据对模拟结果的分析，对其进行优化并设计一套环形供风装置；用CFD软件模拟环形供风装置内部的流场，分析模拟结果，实现了平面供风。3、对气化炉的气化效果通过水沸腾的方法进行试验研究，并与已有炉型加热的效果进行对比分析。根据分析结果得出该结构可提高气化气的利用率和热效率。关键词：生物质，户用型上吸式气化炉，供风装置，FLUENT，数值模拟户用型上吸式生物质气化炉的结构优化设计AbstractBiomassenergyiSallidealrenewableresource，thedevelopmentandutilizationoftechnologyon

4、biomassenergyisconsideredtobethemosteffectivemeansofreducingemissions，inavarietyofwaysofaltematingpowersources，Biomassbriquetteandsupportedstovesaremostsuitabletoourcountry’Sconditions．ThePartyandthegovernmentgivehighpriorityforthedevelopmentandutilizationofbiomassenergy,whichattachedtohou

5、seholdbiomassstovesdevelopmentopportunities．Sothatmoreandmorepeoplepaymoreattentiontothedevelopmentoftheindustry．Inthispaper,throughtheanalysisofthedevelopmentandtechnicalproblemsofthehousehold—type(small)biomassgasifierbothathomeandabroad，Selectingthetypeoffixedbedupdraftgasifier；Accordin

6、gtotheprincipleofcombustionscience，heattransfer,fluidmechanics，doastudyofthebiomassgasifierandthestructureofthewindsystemdesignandoptimization．Themainresearchesofthispaperareasfollows：1．Thehousehold-type(small)biomassupdraftgasifierwhichWasdesignedinthispaperisabletomeetthevariousrequireme

7、ntsofcommonstrawgasification．ThestructureofthegasifierisIntegrated，Gasificationgaswillnotgoingthroughthepipelinebutisburnedatthetopofthestovedirectly,solvedtheproblemsthatthetariseasytoplugthepipelineandthecookerinthestructureofcookerseparatedfromstove，andincr