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流化床氣化爐,能量轉換,操作簡單,運行穩(wěn)定可靠。同時生物質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。利用燃氣內燃機尾氣余熱,通過吸收式制冷設備降低燃氣溫度,使得小分子焦油凝結下來,大大降低燃氣焦油含量。這些裝置可使燃氣中焦油含量降低到20mg/Nm3以下,滿足內燃機要求。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。
氣化爐配有完善的運行監(jiān)控儀表滿足內燃機對氣體品質的要求。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)設備所需的轉機及附屬設施,確保用戶安全經(jīng)濟運行。
能量利用和轉換
固定床中由于床內溫度不均勻,導致熱交換效果較流化床差,但由于固體在床中停留時間長,故碳轉換,一般達90%~99%。流化床由于出爐燃氣中固體顆粒較多,造成不完全燃燒損失,碳轉換效率一般只有90%。兩者都具有較高熱效率。
環(huán)境效益
固定床燃氣飛灰含量低,而流化床燃氣飛灰含量高。其原因是固定床中溫度可高于灰熔點,從而使灰熔化成液態(tài),從爐底排出;目前已經(jīng)成功開發(fā)出將生物質轉化成可燃氣體的技術,大多采用固定床氣化,如河北的ND系列、山東的XFL系列、廣州的GSQ-110型和云南QL50、60型。而流化床中溫度低于灰熔點(否則熔成結渣,無法正常運行),飛灰被出氣帶出一部分。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。
生物質氣化的發(fā)電技術主要有以下三種方法:帶有氣體透平的生物質加壓氣化、帶有透平或者是引擎的常壓生物質氣化、帶有Rankine循環(huán)的傳統(tǒng)生物質燃燒系統(tǒng)。傳統(tǒng)的BIGCC技術包括生物質氣化、氣體凈化、燃氣輪機發(fā)電及蒸汽輪機發(fā)電。由于生物質燃氣熱值低(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,必須具備兩個條件.一是燃氣進入燃氣輪機之前不能降溫,二是燃氣必須是高壓的。這就要求系統(tǒng)必須采用生物質高壓氣化和燃氣高溫凈化兩種技術才能使BIGCC的總體效率較高(40%)目前歐美一些國家正開展這方面研究,如美國Battelle(63MWe)和夏威夷(6MWe)項目.歐洲英國(8MWe)、瑞典(加壓生物質氣化發(fā)電4MWe)、芬蘭(6Mwe)以及歐盟建設3個7~12Mwe生物質氣化發(fā)電BIGCC示范項目,其中一個是加壓氣化,兩個是常壓氣化。超導供暖型氣化爐及鍋爐工程技術秸稈供暖氣化爐是本公司在紅外線氣化爐基礎上針對我國北方地區(qū)開發(fā)的新產(chǎn)品。
生物質氣化爐節(jié)能:不添加任何化工原料
我國每年林業(yè)廢棄物和農業(yè)生產(chǎn)剩余物質產(chǎn)量高達7億t,如何有效利用這一巨大資源,已成為擺在科研工作者面前的重要課題。生物質氣化技術改變了直接燃燒生物質的利用方式,提高了廢棄生物質的能源品位,對節(jié)約常規(guī)能源、降低環(huán)境污染、保護生態(tài)環(huán)境具有重要意義。生物質氣化爐節(jié)能 : 不添加任何化工原料,直接氣化各種秸稈、玉米芯、鋸沫、木屑、花生殼、食用菌廢料等可燃物??芍苯愚D化為氣體,轉化率高,熱值高,氣體燃燒充分。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。