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生物質(zhì)氣化是指生物質(zhì)由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)的一種變化,這種變化是混合變化既有物理變化也有化學(xué)變化。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。通過(guò)氣化,我們可以將干燥的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為清潔的氣體燃料,在目前環(huán)保的大趨勢(shì)下得到很多客戶的追捧。主要是很多地方都在限制煤的燃燒,不允許燒煤,只能燒氣了。 而生物質(zhì)氣化,正是符合環(huán)保的要求的,中國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),每年有大量的農(nóng)業(yè)廢棄物,秸稈,玉米桿,稻殼,麥秸,椰殼,花生殼,木材邊角料,木屑,鋸末, 樹皮,小木塊等等,還有一些廢舊建筑模板,都可以通過(guò)生物質(zhì)氣化爐轉(zhuǎn)廢為寶。轉(zhuǎn)化的氣體,既可以家用燃?xì)猓部梢怨┙o大小型鍋爐燃燒。甚至過(guò)濾的很好的情 況下,可以供給發(fā)電機(jī)組發(fā)電。 那么生物質(zhì)氣化的原理是什么呢? 生物質(zhì)氣化分為四個(gè)過(guò)程:干燥階段,熱解階段,燃燒階段和還原階段,通過(guò)這四個(gè)階段,我們就可以讓生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為我們需要的清潔的可燃?xì)怏w,也就是木煤 氣,木煤氣的主要成分是氫氣和co,主要是通過(guò)不完全燃燒獲得的。雖然氣化過(guò)程分為四個(gè)階段,這四個(gè)階段并沒有很清晰的界限,甚至幾個(gè)過(guò)程會(huì)同時(shí)發(fā)生 的。需要注意的是,第二個(gè)階段,也就是熱解階段,熱解是生物質(zhì)在熱源的作用下,在缺氧的條件下使木材或者生物質(zhì)分解成木炭和各種液氣混合物,這是熱解階 段.第四個(gè)階段才是木煤氣的產(chǎn)生階段,這個(gè)階段的過(guò)程是化學(xué)變化和物理變化并存的,由于二氧化碳和水分通過(guò)炙熱的木炭,木炭極具活性,在高溫的條件下就產(chǎn) 生了化學(xué)反應(yīng)。二氧化碳和炭反應(yīng)產(chǎn)生可燃的co,生物質(zhì)中的水和炭產(chǎn)生反應(yīng)產(chǎn)生可燃的氫氣和co。
生物質(zhì)氣化的發(fā)電技術(shù)主要有以下三種方法:帶有氣體透平的生物質(zhì)加壓氣化、帶有透平或者是引擎的常壓生物質(zhì)氣化、帶有Rankine循環(huán)的傳統(tǒng)生物質(zhì)燃燒系統(tǒng)。對(duì)于燃?xì)庑枰扑?、干燥設(shè)備的用戶,亦可配套提供相應(yīng)成套設(shè)備,并可視用戶具體情況,優(yōu)選匹配氣化及凈化系統(tǒng)設(shè)備所需的轉(zhuǎn)機(jī)及附屬設(shè)施,確保用戶安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。傳統(tǒng)的BIGCC技術(shù)包括生物質(zhì)氣化、氣體凈化、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電及蒸汽輪機(jī)發(fā)電。由于生物質(zhì)燃?xì)鉄嶂档?約5021kJ/m3),爐子出口氣體溫度較高(800℃以上),要使BIGCC具有較高的效率,必須具備兩個(gè)條件.一是燃?xì)膺M(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)之前不能降溫,二是燃?xì)獗仨毷歉邏旱?。這就要求系統(tǒng)必須采用生物質(zhì)高壓氣化和燃?xì)飧邷貎艋瘍煞N技術(shù)才能使BIGCC的總體效率較高(40%)目前歐美一些國(guó)家正開展這方面研究,如美國(guó)Battelle(63MWe)和夏威夷(6MWe)項(xiàng)目.歐洲英國(guó)(8MWe)、瑞典(加壓生物質(zhì)氣化發(fā)電4MWe)、芬蘭(6Mwe)以及歐盟建設(shè)3個(gè)7~12Mwe生物質(zhì)氣化發(fā)電BIGCC項(xiàng)目,其中一個(gè)是加壓氣化,兩個(gè)是常壓氣化。
流態(tài)化是固體顆粒在流體介質(zhì)作用下呈現(xiàn)的流體化現(xiàn)象
流態(tài)化是固體顆粒在流體介質(zhì)作用下呈現(xiàn)的流體化現(xiàn)象,也是介于固定床與氣力輸送床之同的相對(duì)穩(wěn)定定狀態(tài)。運(yùn)行過(guò)程中,固定床床內(nèi)溫度不均勻,固體在床內(nèi)停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng),而氣體停留時(shí)間較短,壓力降較低。固體物料在流化床中表現(xiàn)出類似流體的性質(zhì),容易在反應(yīng)器之間傳輸,形成了相對(duì)均勻的反應(yīng)條件和和很好的燃料適應(yīng)性, 因此在燃燒和氣化工程中得到廣泛應(yīng)用。流化床具有氣化強(qiáng)度大、綜合經(jīng)濟(jì)性好的特點(diǎn)。綜合考慮設(shè)計(jì)和運(yùn)行過(guò)程,流化床比固定床具有更大的經(jīng)濟(jì)性,應(yīng)該成為我國(guó)今后生物質(zhì)氣化研究的主要方向。