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节能减排生物质气化技术在大型锅炉改造上的应用

2012年09月19日 字体:
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节能减排生物质气化技术在大型锅炉改造上的应用
 

  能源是人类生存与发展的前提和基础。能源及环境是当今世界各国所面临的头等重大的社会问题,围绕能源资源的国际间竞争也愈演愈烈。我国是世界上最大的煤炭生产和消费国,煤炭占商品能源消费的76%,大量煤炭用于燃烧,给环境带来了严重的污染,有资料表明,我国各种生产活动造成的大气污染,主要是由煤炭转化过程所引起的,其中SO2占全国总排放量的90%,NOX占70%,粉尘占70%,CO占71%,煤炭已成为我国大气污染的主要来源。

  1生物质气化炉

  生物质的固有特性注定了其在燃烧过程中所析出的挥发物的燃烧对生物质固态层的燃烧起到制约作用,固态层燃料氧化(燃烧)反应过程中的次级反应,即一氧化碳和二氧化碳的产生以及一氧化碳的氧化反应和二氧化碳的还原反应,都不利于固态层和生物质颗粒的燃烧。

  鉴于以上情况,“生物质气化炉”应用技术使生物质在固定的装置上完成气化并给锅炉或用热设备输送干净热能,从而起到替代了煤碳目的,又达到了生物质重复利用、使工业炉起到高效节能效果。


  2.1生物质气化的基本原理

  生物质气化技术是一种热化学处理技术,通过气化炉将固态生物质转换为使用方便而且清洁的可燃气体,用作燃料或生产动力。其基本原理是将生物质原料加热,生物质原料进入气化炉后被干燥,伴随着温度的升高,析出挥发物,并在高温下裂解(热解);热解后的气体和炭在气化炉的氧化区与供入的气化介质(空气、氧气、水蒸气等)发生氧化反应并燃烧;燃烧放出的热量用于维持干燥、热解和还原反应,最终生成了含有一定量COH2CH4CnHm的混合气体,去除焦油、杂质后即可燃用或者发电。

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  3.1生物质气化炉介绍

  

  生物质气化需要装备,各种不同的装备都有不同的叫法,我们俗称这种利用生物质燃料经过气化后产生可燃气体的装备叫:生物质气化炉。

   生物质气化其实就是通过气化装置的一种热化学反应,可将低效能的固体生物质转换成高效能的可燃气,因此气化炉自然是生物质气化过程中的关键设备之一。我国使用的生物质热解气化技术,主要有固定床、流化床和直接干馏热解3种工艺形式。固定床气化炉工艺一般采用空气为气化剂,气流方式有上吸式、下吸式或是平吸式,特点是设备结构简单、易于操作、可以实现多种生物质原料的热解气化、投资少等。但是得到的生物质燃气热值低,通常在42007560kJ/m3之间,属低热值可燃气,且生物质气焦油含量高,容易造成管路堵塞。流化床气化炉的工作特点:气固接触混合良好,停留时间都较短,床内压力降较高,受热均匀,加热迅速,气化反应速度快,可燃气得率高,炉内温度高而且恒定,可燃气中焦油含量较小,但出炉的可燃气中含有较多的灰分,可频繁启停,气化强度大、综合经济性好,非常适合于大型的工业供气系统,但结构复杂,设备投资较多。

   由于大型生物质气化炉投资高,阻碍了气化炉的推广和应用。佛山绿威生物能源科技有限公司一直致力于生物质气化设备的研发与应用推广,正因为看到了市场上对大型生物质气化设备的需求,经过多年开发出了专门针对大型工业应用的生物质气化炉,这种大型气化炉装置经多年应用已经趋向成熟。采用不锈钢为材料,价格方面为大众所接受,打破了长期以来生物质气化设备投资高的门槛,使生物质气化炉大量推向市场正成为趋势。


  生物质能源是一种理想的可再生资源。对于我国目前的国情来说,大力发展可再生资源的开发和利用,是实现节能减排、实施可持续发展战略的需要,无论是从环境角度、资源角度来看,推广和发展生物质气化炉都有着深远的意义。

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