生物质燃气旋流冷凝仿真研究开题报告

1. 研究目的与意义

全球能源的需求量随着经济的快速发展也在迅速增长，其中电力生产仍然主要依靠煤炭。

我国正处在人均能源消费量较快增长的阶段，石化燃料需求增势强劲，预计到2020年，石油需求量将达到4.0-4.5亿吨每年，与此同时，我国是一个人均能源相对贫乏的国家，人均石油、天然气、煤炭可采储量分别占世界平均值的20.1%、5.1%和86.2%。

尤其是原油，到2020年我国原油的对外依赖度将超过50%，供需矛盾非常尖锐。

2. 国内外研究现状分析

目前从国内外同类研究从生物质气化技术来看，生物质气化一般为直接燃烧技术、物理转换技术、化学转换技术和植物油四种类型。

生物质焦油定义为热化学转化过程产生，由芳烃及其衍生物组成的复杂有机混合物。

物理的净化方法具体可分为：水洗法、油洗法、过滤器法、旋风分离器法和静电除尘器法。

3. 研究的基本内容与计划

本课题提出通过冷凝将生物质气化粗燃气中焦油在灰尘颗粒物上异质凝结，颗粒长大通过旋流脱除，本课题研究结果将为焦尘同除技术的开发提供理论依据。

1）建立对流换热的仿真模型，采用udf进行壁面冷凝仿真，分析采用合理udf换热系数对仿真结果的影响。

2）建立旋流对流换热仿真模型，分析不同的湍流模型、焦油材料特性、udf换热系数对焦油冷凝效果的影响规律。

4. 研究创新点

本课题通过对生物质进行热解气化的装置进行过程上的计算机仿真，从换热和冷凝相互耦合的角度对净化生物质可燃气体中的杂质的净化进行了温度场、旋流流场以及冷凝体积比等方面的分析和研究。