基于改进矩方法的生物质高温气化碳烟生成机理分析
在“碳达峰、碳中和”战略背景下，生物质能高效利用迎来了新的发展机遇。为实现传统能源结构转型，采用生物质或生物合成气与燃煤耦合发电是一种重要的发展路径。然而由于生物质材料的复杂性，目前采用热化学转化方法制备生物合成气技术仍然存在诸多难题如焦油和污染物生成等，特别是在热解气化过程中，微纳米颗粒物的生成给合成气净化带来了较大困难。探索生物质碳烟等细颗粒物的生成机理及其控制方法是实现生物质能大规模工业化应用迫切需要解决的问题。
生物质碳烟的生成涉及从分子尺度到宏观尺度的多种物理和化学反应过程，需要采用数值模拟和实验相结合的方法进行研究。然而目前通常使用的碳烟模拟方法难以兼顾计算精度和稳定性，针对目前生物质碳烟研究的难题，我们提出了一种能够在气化条件下对碳烟粒径分布特性进行准确预测的数值仿真算法，并开展实验对算法进行了验证。相关算法不仅适用于生物质碳烟模拟，还能为其他类型颗粒物生成特性研究打开新的思路。
