生物质氧气气化和水蒸汽气化的能量分析及火用分析.pdf

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1、第39卷第1期华北电力大学学报Vo1．39．No．12012年1月JournalofNoAhChinaElectricPowerUniversityJan．，2012生物质氧气气化和水蒸、I—=_I

2、化的能量分析及炯分析张亚宁，李炳熙，张波，李洪涛(哈尔滨工业大学能源科学与工程学院，黑龙江哈尔滨150001)摘要：基于文献数据，研究了木屑在800oC，900℃，1000℃，1100oC和1200oC时氧气气化和水蒸汽气化所产气化气的能值、炙用值、能量效率和戈J田效率，结果表明：氧气气化所得气化气体的能值、太用值、能量效率和火用效率分别为9433．49～12972．63

3、kJ·kg～，8382．97—11166．42kJ·kg一，40．3O～49．77％和34．76～42．2l％；水蒸汽气化所得气化气体的能值、欠甩值、能量效率和火用效率分别为14323．61—19608．99kJ·kg～，12814．82—16400．45kJ·kg～，54．70～66．28％和47．58～56．O4％。水蒸汽气化所得气化气体呈现出较高的能值、火用值、能量效率和火用效率，从而表现为一种更好的气化方式。关键词：欠用分析；能量分析；生物质气化；氧气；水蒸气中图分类号：TK6文献标识码：A文章编号：1007—2691(2012)01—0064—06Energ

4、yandexergyanalysisofbiomassgasification⋯withoxygenorsteamZHANGYa—ning，LIBing—xi，ZHANGBo，LIHong—tao(SchoolofEnergyScienceandEngineering，HarbinInstituteofTechnology，Harbin150001，China)Abstract：Basedontheexperimentadataofareferencewheresawdustgasifiedwithoxygenorsteamat800oC，9000C，1000oC，1

5、100oCand1200℃，respectively，theenergyvalue，exergyvalue，energyeficiencyandexergyefficencyofproductgaswerestudiedinthispaper．Theresultsshowthattheenergyvalue，exergyvalue，energyeffi-ciencyandexergyeficencyofproductgasfrombiomassoxygengasifcationare9433．49—12972．63kJ’kg～，8382．97—11166．42kJ·k

6、g一．40．30～49．77％and34．76～42．21％。respectively．Theenergyvalue，exergyval—ue，energyeficiencyandexergyefficencyofproductgasfrombiomasssteamgasificaonare14323．61—19608．99kJ·kg一，12814．82—16400．45kJ·kg一，54．70—66．28％and47．58～56．04％，respectively．Steamgasificationgenerateshigherenergyvalue，exergyva

7、lue，energyeficiencyandexergyeficencythanoxygengas‘ifcation，therebyshowingabettergasificationtechnology．Keywords：exergyanalysis；energyanalysis；biomassgasification；oxygen；steam前途的能源转化方式之一，根据气化介质的不0引言同，气化可以分为空气气化、氧气气化和水蒸汽气化等几种主要方式。和空气气化相比，氧气气生物质能的利用能够减少NO，SO及颗粒化没有惰性气体N的稀释，可以合成较高热值物的排放⋯，还能缓

8、解能源压力，因此受到世界的气体；水蒸汽气化则能产生较多的H：和烷烃，各国的高度关注。将生物质气化成合成气是最有同样可以合成较高热值的气体。因此，本文将着重研究这两种气化方式。热力学分析，尤其是效率分析，是评价能源收稿日期：2011—08—30消耗及经济性的有力工具。传统的热力学分析第1期张亚宁，等：生物质氧气气化和水蒸汽气化的能量分析及火用分析65主要是基于热力学第一定律的能量分析。在忽略kJ·kmol～；部分气体的高位热值及在标准状况时热量损失时，一个绝热良好的气化器的能量效率的比焓(h。)如表1所示。能够达到100％，而其炯效率仅为79％。所以，