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流化床氣化爐,能量轉(zhuǎn)換,操作簡單,運行穩(wěn)定可靠。同時生物質(zhì)燃氣熱值也大為提高,其低溫發(fā)熱量可達到5.0~6.3MJ/Nm3(1200~1500Kcal/Nm3)。
除在流化床內(nèi)設置焦油裂解裝置外,我公司開發(fā)了設置在爐外的除塵,除焦油設備。電捕焦油器采用高壓直流電場將焦油液滴進行收集。在傳統(tǒng)電捕焦的技術(shù)基礎上,針對生物質(zhì)燃氣特點,開發(fā)出適應于生物質(zhì)燃氣的小型電捕焦油器。利用燃氣內(nèi)燃機尾氣余熱,通過吸收式制冷設備降低燃氣溫度,使得小分子焦油凝結(jié)下來,大大降低燃氣焦油含量。這些裝置可使燃氣中焦油含量降低到20mg/Nm3以下,滿足內(nèi)燃機要求。生物質(zhì)氣化采用的技術(shù)路線種類繁多,可從不同的角度對其進行分類。
氣化爐配有完善的運行監(jiān)控儀表滿足內(nèi)燃機對氣體品質(zhì)的要求。流化床的規(guī)格已經(jīng)系列化,可滿足400~2000kw發(fā)電機組的供氣需求。其規(guī)格詳見附表一。如用戶有特殊需求,可另行設計制造供貨。
對于燃氣需要破碎、干燥設備的用戶,亦可配套提供相應成套設備,并可視用戶具體情況,優(yōu)選匹配氣化及凈化系統(tǒng)設備所需的轉(zhuǎn)機及附屬設施,確保用戶安全經(jīng)濟運行。
生物質(zhì)氣化的發(fā)電技術(shù)主要有以下三種方法:帶有氣體透平的生物質(zhì)加壓氣化、帶有透平或者是引擎的常壓生物質(zhì)氣化、帶有Rankine循環(huán)的傳統(tǒng)生物質(zhì)燃燒系統(tǒng)。傳統(tǒng)的BIGCC技術(shù)包括生物質(zhì)氣化、氣體凈化、燃氣輪機發(fā)電及蒸汽輪機發(fā)電。由于生物質(zhì)燃氣熱值低(約5021kJ/m3),爐子出口氣體溫度較高(800℃以上),要使BIGCC具有較高的效率,必須具備兩個條件.一是燃氣進入燃氣輪機之前不能降溫,二是燃氣必須是高壓的。這就要求系統(tǒng)必須采用生物質(zhì)高壓氣化和燃氣高溫凈化兩種技術(shù)才能使BIGCC的總體效率較高(40%)目前歐美一些國家正開展這方面研究,如美國Battelle(63MWe)和夏威夷(6MWe)項目.歐洲英國(8MWe)、瑞典(加壓生物質(zhì)氣化發(fā)電4MWe)、芬蘭(6Mwe)以及歐盟建設3個7~12Mwe生物質(zhì)氣化發(fā)電BIGCC示范項目,其中一個是加壓氣化,兩個是常壓氣化。雙流化床與循環(huán)流化床相似,如圖2所示,不同的是第I級反應器的流化介質(zhì)在第II級反應器中加熱。
生物質(zhì)氣化技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展與現(xiàn)狀
我國對生物質(zhì)氣化技術(shù)的深入研究始于上世紀8O年代。經(jīng)過2O年的努力,我國生物質(zhì)氣化技術(shù)日趨完善。目前已經(jīng)成功開發(fā)出將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成可燃氣體的技術(shù),大多采用固定床氣化,如河北的ND系列、山東的XFL系列、廣州的GSQ-110型和云南QL50、60型;2.1生物質(zhì)固定床氣化爐固定床是一種傳統(tǒng)的氣化反應器,其運行溫度一般在1000C左右。建成的多個生物質(zhì)氣化的供熱、傳熱系統(tǒng),應用在不同場合取得了一定的社會、環(huán)保和經(jīng)濟效益。
中國對各種氣化方式都有研究
中國對各種氣化方式都有研究,已完成了多種生物質(zhì)氣化爐的研制,目前已使用的氣化爐有上吸式、下吸式、敞口式和流化床等。從原理上講,各種氣化爐都可以用于氣化發(fā)電,但目前研究完成并正常運轉(zhuǎn)的主要有三種,即敞口下吸式,下吸式及循環(huán)流化床,發(fā)電功率可以從幾千瓦到幾千千瓦,這為氣化發(fā)電技術(shù)的進一步發(fā)展提供了條件。這是由于在較低的溫度下,焦油的析出速率大于焦油的裂解速率,當溫度升高時.焦油的析出速率和裂解速率都有所增加,但對后者的影響程度明顯大于前者,從而出現(xiàn)了上述現(xiàn)象。