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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(jìn)行分類。根據(jù)燃?xì)馍a(chǎn)機(jī)理可分為熱解氣化和反應(yīng)性氣化,其中后者又可根據(jù)反應(yīng)氣氛的不同細(xì)分為空氣氣化、水蒸氣氣化、氧氣氣化、氫氣及其這些氣體的混合物的氣化。但實(shí)際過程中.由于其凈化效果不好.焦油沉積嚴(yán)重且沾附焦油的濾料難以處理,幾乎沒有作為單獨(dú)的凈化裝置使用,多與其他凈化裝置連用。根據(jù)采用的氣化反應(yīng)器的不同又可分為固定床氣化、流化床氣化和氣流床氣化。另外,還可以根據(jù)氣化規(guī)模的大小、氣化反應(yīng)壓力的不同對氣化技術(shù)進(jìn)行分類。在氣化過程中使用不同的氣化劑、采取不同的運(yùn)行方法以及過程運(yùn)行條件,可以得到三種不同質(zhì)量的氣化產(chǎn)品氣。三種類型的氣化產(chǎn)品氣有著不同的熱值(CV):低熱值(LowCV)4~6MJ/Nm3(使用空氣和蒸汽/空氣);中熱值(MediumCV)l2~18MJ/Nm3(使用氧氣和蒸汽);高熱值(HighCV)40MJ/Nm3(使用氫氣或者是氫化)。
在上氣式固定床氣化爐中,生物質(zhì)原料從氣化爐的上部的加料裝置送入爐內(nèi),整個(gè)料層由爐膛下部的爐柵支撐。氣化劑從爐底下部的送風(fēng)口進(jìn)入爐內(nèi),由爐柵縫隙均勻分布并滲入料層底部區(qū)域的灰渣層,氣化劑和灰渣進(jìn)行熱交換,氣化劑被預(yù)熱,灰渣被冷卻。其次是環(huán)境問題,丟棄或焚燒農(nóng)業(yè)廢棄物將造成環(huán)境污染,生物質(zhì)氣化發(fā)電可以有效地利用農(nóng)業(yè)廢棄物。氣化劑隨后上升至燃燒層,在燃燒層氣化劑和原料中的碳發(fā)生氧化反應(yīng),放出大量的熱量。可使?fàn)t內(nèi)溫度達(dá)到1000℃,這一部分熱量可維持氣化爐內(nèi)的氣化反應(yīng)所需熱量。氣流接著上升到還原層,在燃燒層生成的CO2還原成CO;氣化劑中的水蒸氣分解,生成H2和CO2這些氣體與氣化劑中未反應(yīng)部分一起繼續(xù)上升,加熱上部的原料層,使原料層發(fā)生熱解,脫除揮發(fā)分,生成的焦炭落人還原層。生成的氣體繼續(xù)上升,將剛?cè)霠t的原料預(yù)熱、干燥后,進(jìn)入氣化爐上部,經(jīng)氣化爐氣體出口引出。
早在上世紀(jì)6O年代,我國就開始了生物質(zhì)氣化發(fā)電的研究,研制出了樣機(jī)并進(jìn)行了初步推廣,還曾出口到發(fā)展中國家,后因經(jīng)濟(jì)條件限制和收益不高等原因停止了這方面的研究工作。該爐可用鐵板生產(chǎn),也可以用復(fù)合材料生產(chǎn)(成本更低,每套500元左右)。近年來,隨著鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的發(fā)展和人民生活水平的提高,一些缺電、少電地方迫切需要電能;其次是環(huán)境問題,丟棄或焚燒農(nóng)業(yè)廢棄物將造成環(huán)境污染,生物質(zhì)氣化發(fā)電可以有效地利用農(nóng)業(yè)廢棄物。所以,以農(nóng)業(yè)廢棄物為原料的生物質(zhì)氣化發(fā)電又逐漸得到人們的重視。