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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,氣化劑和灰渣進行熱交換,氣化劑被預(yù)熱,灰渣被冷卻。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。可使爐內(nèi)溫度達到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;瑞典和丹麥正在實施利用生物質(zhì)進行熱電聯(lián)產(chǎn)的計劃,使生物質(zhì)能在轉(zhuǎn)換為高品位電能的同時滿足供熱的需求,以大大提高其轉(zhuǎn)換效率。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,進入氣化爐上部,經(jīng)氣化爐氣體出口引出。
工業(yè)技術(shù)及運行情況
從目前情況來看,固定床和流化床氣化爐的設(shè)計運行時間一般都小于5000h。前者結(jié)構(gòu)簡單,堅固耐用;后者比較而言.結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,安裝后不易移動,但占地較小,容量一般較固定床的容量大。啟動時,固定床加熱比較緩慢,需較長時間達到反應(yīng)溫度;2、主要用途:把生物質(zhì)廢物轉(zhuǎn)化為高品位能源——氣體燃料(煤氣)。流化床加熱迅速??深l繁起停。
運行過程中,固定床床內(nèi)溫度不均勻,固體在床內(nèi)停留時間過長,而氣體停留時間較短,壓力降較低;這種方式有以下缺點:含焦油的廢水外排易造成環(huán)境污染I大量焦油不能利用.造成能源損失。流化床床溫均勻,氣固接觸混合良好,氣固停留時間都較短,床內(nèi)壓力降較高。固定床的運行負荷可以在設(shè)計負荷的20%~110%之間變動,而流化床由于受氣流速度必須滿足流化條件所限,只能在設(shè)計負荷的5O%~120%之間變化。
生物質(zhì)氣化燃氣中焦油的去除方法
以目前的焦油去除技術(shù)來看,生物質(zhì)氣化燃氣中焦油的處理方法分為濕法、干法及裂解等三種。濕法就是利用水洗燃氣,使之快速降溫從而達到焦油冷凝并從燃氣中分離的目的水洗除焦法存在能量浪費和二次污染現(xiàn)象,凈化效果只能勉強達到內(nèi)燃機的要求;氣化爐性能特點秸桿氣化爐,涉及有下出灰口、冷卻夾套、水冷排結(jié)構(gòu)、爐體、快開上出灰口、進料口密封蓋構(gòu)成,秸桿氣化爐的中上部為爐體,既作為待燃燒的秸桿料的裝料倉,同時也作為燃燒室。干法采用過濾技術(shù)凈化燃氣的方法。裂解法分為熱裂解法和催化裂解法兩種。
生物質(zhì)能是可再生能源的重要組成部分
生物質(zhì)能是可再生能源的重要組成部分.生物質(zhì)能的開發(fā)利用,對解決能源、生態(tài)環(huán)境問題將起到十分積極的作用.進入20世紀70年代以來,世界各國尤其是經(jīng)濟發(fā)達國家都對此高度重視,積極開展生物質(zhì)能應(yīng)用技術(shù)的研究,并取得許多研究成果,達到工業(yè)化應(yīng)用規(guī)模.本文概述了國內(nèi)外研究和開發(fā)進展,涉及到生物質(zhì)能固化、液化、氣化和直接燃燒等研究技術(shù)