RJL10生物质裂解热载体加热装置及物流输送系统设计研究

摘要

资源与环境是人类赖以生存、繁衍和发展的基本条件。当前，资源短缺、环境污染和生态恶化，已经成为世界各国面临的重大问题。人们更加深刻地认识到了石油、天然气、煤炭等化石能源的有限性，加快生物质能的开发利用，已成为世界各国的共识。就我国而言，加快生物质能开发，推动新能源化工的发展，不仅可以缓解能源短缺，优化生态环境，缩短我国在生物质能开发利用方面与世界先进水平之间的差距，而且有利于解决“三农”问题，增加农民收入，推动经济增长。生物质能的发展将是同时解决我国“农业、能源、环境”难题的最佳切合点。 论文在国家863、948、省科技攻关项目等重大课题的强力支持下，全面、系统地查阅和收集了国内外有关生物质热解液化技术研究的文献资料，并进行了细致地分析与探讨。结合现有的热载体加热装置的设计思想，总结存在的弊端，在导师的指导下设计并研制出新型串联复合型热载体加热装置及热载体小车自行输送系统。经过本课题的研究，形成一套比较成熟的理论和技术，研制出每小时可加热10t具有残余温度的热载体到550℃，加热效率在80％的热载体加热装置。同时研制出每小时可提升10t的热载体小车自行循环输送装置，为该项技术的推广奠定基础。 本文对加热装置及输送系统的设计思路和整个设计过程做了详细的介绍。通过与现有载体加热装置和输送方式进行对比，总结出其特性和优点，总结设计中存在的问题和不足，明确今后热载体加热装置及输送系统的改进方向，为今后设计研制同类装置提供科学依据和参考，可应用于实际大中型规模生物质闪速热解液化生产。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1课题研究背景及其意义

1.1.1生物质能在能源系统中的地位

1.1.2我国能源总体现状

1.1.3我国农林生物资源现状

1.2国内外生物质热解液化技术研究综述

1.2.1生物质的热解原理及装置的工艺流程

1.2.2国内外研究概况及发展趋势

1.3论文研究目标及主要研究内容

1.3.1研究目标

1.3.2研究内容

2方案的拟定及装置的改进分析

2.1装置的工作原理

2.2装置主体部分简介

2.2.1主反应器

2.2.2热载体加热装置

2.2.3热载体的输送

2.3本章小结

3加热装置及循环输送系统的设计计算及理论基础

3.1燃料油燃烧理论计算

3.1.1油燃料发热量

3.1.2燃料油燃烧空气需求量和烟气量计算

3.2无相变的壳程传热膜系数的计算

3.3接触力学相关问题

3.3.1接触现象及力学模型

3.4本章小结

4串联复合型热载体加热装置的设计与理论计算

4.1设计思路

4.2烟气量计算

4.2.1标准状态烟气密度计算

4.2.2实际状态烟气密度计算

4.2.3燃烧烟气体积的计算

4.3保温层厚度计算

4.4校核验算

4.4.1传热效率计算

4.4.2烟气量计算

4.4.3生物燃气量

4.4.4管子数和出烟道管径计算

4.5炉体主要参数的设计计算

4.5.1管子排布及长度设计计算

4.5.2下炉体挡板角度确定

4.6小结

5双轨自行输送系统的设计及理论

5.1输送设计理论

5.1.1运行阻力矩的计算

5.1.2驱动功率确定

5.1.3传动装置的总效率

5.1.4电动机的转速

5.1.5小车运行角度分析

5.1.6牵引链的垂直弯曲

5.1.7牵引链的拉伸

5.1.8牵引链的磨损

5.2传统计算上遇到的困难及解决方案

5.3小结

结论

参考文献

附录

攻读学位期间发表的学术论文

致谢