【廣告】
大型生物質(zhì)氣化循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)包括原料預處理、循環(huán)流化床氣化、催化裂解凈化、燃氣輪機發(fā)電、蒸汽輪機發(fā)電等設備,適合于大規(guī)模處理農(nóng)林廢物。
除了將生物質(zhì)氣化用于發(fā)電之外,歐共體進而開展了生物質(zhì)氣化合成jia醇、氨的研究工作。2、裝置小,生產(chǎn)強度(能力)大,比國內(nèi)固定床氣化爐提高了8倍,產(chǎn)生的燃氣質(zhì)量好。1998年,歐共體建立了四個規(guī)模在4.8~12.1t/d之間不等的生年歐美開展了其它技術路線的研究,如比利時(2.5MWe)和奧地利(TINA,6MWe)開展的生物質(zhì)氣化與外燃式燃氣輪機發(fā)電技術,美國的史特林循環(huán)發(fā)電等,但技術仍未成熟,成本較高。
裂解凈化技術是將生物質(zhì)的燃氣中焦油利用某種方法使其裂解為可利用的小分子可燃氣體。其方法細分為熱裂解、催化裂解及電裂解。生物質(zhì)氣化技術在國內(nèi)的發(fā)展與現(xiàn)狀我國對生物質(zhì)氣化技術的深入研究始于上世紀8O年代。熱裂解法在1100℃以上才能得到較高的轉(zhuǎn)換效率.在實際應用中實現(xiàn)較困難;若在氣化過程中加入裂解催化劑,即使在750~900℃溫度下,也能將絕大部分焦油裂解成小分子的碳氫化合物。催化裂解法可將焦油轉(zhuǎn)化為可燃氣,既提高系統(tǒng)能源利用率,又徹底減少二次污染。從20世紀80年代起,生物質(zhì)氣化過程中加入催化劑而得到無焦油燃氣在國外已引起廣泛關注.并已投入商業(yè)運行。
氧化反應生物質(zhì)在氧化層中的主要反應
1、氧化反應 生物質(zhì)在氧化層中的主要反應為氧化反應,氣化劑由爐柵的下部導入,經(jīng)灰渣層吸熱后進入氧化層,在這里通過高溫的碳發(fā)生燃燒反應,生成大量的 ,同時放出熱量,溫度可達1000~1300攝氏度, 在氧化層進行的燃燒均為放熱反應,這部分反應熱為還原層的還原反應,物料的裂解及干燥提供了熱源。 2、還原反應。再就是大氣式爐具是靠火焰通過對流傳熱給鍋底,但火焰與鍋底的接觸只是一瞬間,大量熱量未被利用就散發(fā)至空間,這被稱為“物理熱損失”。在氧化層中生成的 和碳與水蒸氣發(fā)生還原反應。 3、裂解反應區(qū)。氧化區(qū)及還原區(qū)生成的熱氣體在上行過程中經(jīng)裂解區(qū),將生物質(zhì)加熱,使在裂解區(qū)的生物質(zhì)進行裂解反應。 4、干燥區(qū)。經(jīng)氧化層、還原層及裂解反應區(qū)的氣體產(chǎn)物上升至該區(qū),加熱生物質(zhì)原料,使原料中的水分蒸發(fā),吸收熱量,并降低產(chǎn)生溫度,生物質(zhì)氣化爐的出口溫度一般為100~300℃
固定床氣化爐主要有上式和下吸式兩種
根據(jù)氣化劑供給位置和流過燃料層的方向,固定床氣化爐主要有上式和下吸式兩種。其原因是固定床中溫度可高于灰熔點,從而使灰熔化成液態(tài),從爐底排出。下吸式固定床氣化爐由于具有結構簡單,易于操作,產(chǎn)出氣焦油含量低等優(yōu)點已經(jīng)得到了廣泛的應用。生物質(zhì)氣化過程是一個復雜的熱化學反應過程,生物質(zhì)氣化爐各部位結構尺寸將極大地影響氣化爐的熱效率、產(chǎn)氣成分和產(chǎn)氣品質(zhì),故設計合理的生物質(zhì)氣化爐是有效利用生物質(zhì)能的關鍵。