生物質(zhì)氣化爐工作原理常用指南

能量利用和轉(zhuǎn)換

　　固定床中由于床內(nèi)溫度不均勻，導(dǎo)致熱交換效果較流化床差，但由于固體在床中停留時(shí)間長(zhǎng)，故碳轉(zhuǎn)換，一般達(dá)90％～99％。流化床由于出爐燃?xì)庵泄腆w顆粒較多，造成不完全燃燒損失，碳轉(zhuǎn)換效率一般只有90％。兩者都具有較高熱效率。

環(huán)境效益

　　固定床燃?xì)怙w灰含量低，而流化床燃?xì)怙w灰含量高。其原因是固定床中溫度可高于灰熔點(diǎn)，從而使灰熔化成液態(tài)，從爐底排出；而流化床中溫度低于灰熔點(diǎn)(否則熔成結(jié)渣，無(wú)法正常運(yùn)行)，飛灰被出氣帶出一部分。所以流化床對(duì)環(huán)境影響比固定床大，在實(shí)際設(shè)計(jì)中必須對(duì)燃?xì)膺M(jìn)行除塵凈化處理。系統(tǒng)成本較低．操作簡(jiǎn)單．生物質(zhì)氣化技術(shù)初期的凈化系統(tǒng)一般均采用這種方式。

由于焦油處理技術(shù)與燃?xì)廨啓C(jī)改造技術(shù)難度大．存在的許多問(wèn)題(如系統(tǒng)未成熟，造價(jià)很高)限制了其應(yīng)用推廣。以意大利12Mwe的BIGcC示范項(xiàng)目為例，發(fā)電效率約為31．7％但建設(shè)成本高達(dá)25000元／kW，發(fā)電成本約1．2元／(kW·h)．實(shí)用性很差。近利用了生物質(zhì)原料固有的高反應(yīng)特性。生物質(zhì)的氣化強(qiáng)度超過(guò)l46000kg／(h·m)．而其他氣化系統(tǒng)的氣化強(qiáng)度通常小于1000kg／(h·1TI)。Battelle氣化工藝的商業(yè)規(guī)模示范建在弗蒙特州的柏林頓McNeil電站，該項(xiàng)目的一期工程．用Battelle技術(shù)建造日產(chǎn)200t燃料氣的氣化爐，在初始階段生產(chǎn)的燃料氣用于現(xiàn)有的Mc—Neil電站鍋爐。根據(jù)采用的氣化反應(yīng)器的不同又可分為固定床氣化、流化床氣化和氣流床氣化。二期工程安裝一臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)來(lái)接受從氣化爐來(lái)的高溫燃?xì)猓M成聯(lián)合循環(huán)。該氣化設(shè)備于1998年完成安裝并投入運(yùn)行。

固定床為生物質(zhì)氣化爐的一種重要床型,在國(guó)內(nèi)使用頗廣

固定床為生物質(zhì)氣化爐的一種重要床型，在國(guó)內(nèi)使用頗廣。生物燃料在固定床氣化爐中,按照一定順序經(jīng)歷干燥、熱解、氧化和還原幾個(gè)階段,終轉(zhuǎn)變成可燃?xì)怏w。這種在床層中的反應(yīng)方式在工業(yè)中應(yīng)用很廣,如層燃鍋爐、煤氣發(fā)生爐以及化工合成反應(yīng)器等。根據(jù)氣化劑供給位置和流過(guò)燃料層的方向,固定床氣化爐主要有上式和下吸式兩種。原料不分粗細(xì)、干濕，均可使用，也可使用原煤，比直接燒煤，省煤1/3以上。其中下吸式固定床氣化技術(shù)成熟，使用為頻繁。

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(guò)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(jiǎn)單，易于操作，產(chǎn)出氣焦油含量低等優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。其生物質(zhì)氣化裝置均為流化床氣化爐，使用氧氣或者水蒸氣作氣化劑，產(chǎn)出中熱值燃?xì)狻Ｉ镔|(zhì)氣化過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的熱化學(xué)反應(yīng)過(guò)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(shè)計(jì)合理的生物質(zhì)氣化爐是有效利用生物質(zhì)能的關(guān)鍵。