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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。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。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。
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。根據(jù)燃氣生產(chǎn)機理可分為熱解氣化和反應性氣化,其中后者又可根據(jù)反應氣氛的不同細分為空氣氣化、水蒸氣氣化、氧氣氣化、氫氣及其這些氣體的混合物的氣化。根據(jù)采用的氣化反應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、氣化反應壓力的不同對氣化技術(shù)進行分類。在氣化過程中使用不同的氣化劑、采取不同的運行方法以及過程運行條件,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)。固定床氣化的主要產(chǎn)物是低熱值煤氣,含有少量焦油、油脂、氮等物質(zhì),需經(jīng)過分離、凈化處理。
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。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(shù)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(shù),美國的史特林循環(huán)發(fā)電等,但技術(shù)仍未成熟,成本較高。固定床氣化爐內(nèi)溫度分布較寬,這可能產(chǎn)生床內(nèi)局部高溫而使灰熔聚,并存在比容量低、啟動時間長以及大型化較困難等問題。
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。下吸式固定床氣化爐由于具有結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(guān)鍵。生物質(zhì)氣化產(chǎn)生的焦油的數(shù)量與反應溫度、加熱速率及燃氣在反應器內(nèi)的停留時間長短有關(guān)。