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氣化爐種類
秸稈紅外線氣化爐技術是通過特殊的設計將木質或秸桿等生物質所產生的氣體燃燒,其熱量轉化為紅外線燃燒熱輻射傳遞,由于燃燒方式與傳統(tǒng)機理上的革命,使紅外線灶具有普通燃氣灶的顯著優(yōu)勢:在常規(guī)不炊事工作狀態(tài)下,采用了梯級傳熱供暖方式,在零下20度的寒冷地區(qū),能使60至100平方米的房屋溫度提高至18~25度。據測定,焦油占可燃氣能量的5%~l5%在低溫下難以與可燃氣一道被燃燒利用,故大部分焦油的能量被白白浪費。由于燃料是使用的常規(guī)秸稈等生物質原料,不斷節(jié)能、而且采暖,更加經濟,是我國北方地區(qū)經濟、理想的采暖爐具。性能優(yōu)越:爐具占地面積小,電子打火、隨用隨點、大小可調;使用普通秸稈氣化爐有將近一半的燃氣被白白浪費,主要是燃燒不充分,亦稱為“化學熱損失”,未被燒盡的燃氣熱能被白白浪費了;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”。所以大氣式燃氣爐熱效率通常只有45%,即將近一半的燃氣被白白浪費。而秸稈紅外線氣化爐就是通過減少這兩種熱損失達到節(jié)能效果。
流化床氣化爐流化床燃燒技術是一種先進的燃燒技術。所以流化床對環(huán)境影響比固定床大,在實際設計中必須對燃氣進行除塵凈化處理。流化床氣化爐的溫度一般在750~800℃。這種氣化爐適用于氣化水分含量大、熱值低、著火困難的生物質物料,但是原料要求相當小的粒度,可大規(guī)模、的利用生物質能。按照氣固流動特性不同,流化床氣化爐分為鼓泡床氣化爐、循環(huán)流化床氣化爐、雙流化床氣化爐和攜帶床氣化爐。鼓泡床中氣流速度相對較低,幾乎沒有固體顆粒從中逸出。循環(huán)流化床氣化爐中流化速度相對較高,從床中帶出的顆粒通過旋風分離器收集后,重新送入爐內氣化反應。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在第II級反應器中加熱。在第I級反應器中進行裂解反應,第II級反應器中氣化反應。雙流化床氣化爐炭轉化率較高。攜帶床氣化爐是流化床氣化爐的一種特例,其運行溫度高達1100~1300℃,產出氣體中焦油成分和冷凝物含量很低,碳轉化率可以達到100%。
生物質氣化采用的技術路線種類繁多,可從不同的角度對其進行分類。在傳統(tǒng)電捕焦的技術基礎上,針對生物質燃氣特點,開發(fā)出適應于生物質燃氣的小型電捕焦油器。根據燃氣生產機理可分為熱解氣化和反應性氣化,其中后者又可根據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,還可以根據氣化規(guī)模的大小、氣化反應壓力的不同對氣化技術進行分類。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量的氣化產品氣。三種類型的氣化產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)。
干法凈化燃氣是為避免濕法凈化帶來的水污染問題.采用過濾技術凈化燃氣的方法。固定床氣化爐是一種傳統(tǒng)的氣化反應爐,其運行溫度大約為1000℃。過濾法除焦油是將吸附性強的材料(如活性炭等)裝在容器中,使可燃氣穿過吸附材料.或者使可燃氣穿過裝有濾紙或陶瓷芯的過濾器,把可燃氣中的焦油過濾出來??筛鶕镔|燃氣中所含雜質較多的特點,采用多級過濾的凈化方法。但實際過程中.由于其凈化效果不好.焦油沉積嚴重且沾附焦油的濾料難以處理,幾乎沒有作為單獨的凈化裝置使用,多與其他凈化裝置連用。