基于离散元法的生物质热解螺旋抄板优化设计与试验

摘要

近年来，生物质热解设备的研究在全球能源领域获得广泛关注。针对目前固定床热解设备普遍存在的物料受热不均和尾部堆料等问题，对固定床中的核心部件螺旋抄板进行优化设计与仿真分析，提出一种全新的变螺距抄板结构，确定相关参数。利用Altair EDEM仿真分析转速、设备倾角等参数对设备出料速率的影响，并通过试验验证仿真结果的准确性。仿真结果表明，变螺距抄板结构可以有效地将物料扬起并将尾部的物料反向推进至出料口，从而实现对物料的均匀加热并解决尾部颗粒堆积的问题。此外，倾角对出料量的影响更为显著，其组间均方与组内均方的比值为240.00，显著高于转速对出料量影响中的F (F-statistic)(25.60)；试验结果与模拟结果匹配度较高，相关系数为0.998 7。

关键词

生物质 / 螺旋抄板 / 离散元 / 优化设计 / 相关性分析