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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。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);雖然氣化過程分為四個階段,這四個階段并沒有很清晰的界限,甚至幾個過程會同時發(fā)生的。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)。
大型生物質氣化循環(huán)發(fā)電系統包括原料預處理、循環(huán)流化床氣化、催化裂解凈化、燃氣輪機發(fā)電、蒸汽輪機發(fā)電等設備,適合于大規(guī)模處理農林廢物。
除了將生物質氣化用于發(fā)電之外,歐共體進而開展了生物質氣化合成jia醇、氨的研究工作。1998年,歐共體建立了四個規(guī)模在4.8~12.1t/d之間不等的生年歐美開展了其它技術路線的研究,如比利時(2.5MWe)和奧地利(TINA,6MWe)開展的生物質氣化與外燃式燃氣輪機發(fā)電技術,美國的史特林循環(huán)發(fā)電等,但技術仍未成熟,成本較高。例如,逆流式固定床氣化反應器結構簡單、操作便利,運行模式靈活,但是只能適用于中小規(guī)模生產。
生物質氣化技術在國內的發(fā)展與現狀
我國對生物質氣化技術的深入研究始于上世紀8O年代。經過2O年的努力,我國生物質氣化技術日趨完善。目前已經成功開發(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;采用無焦油設計方案,清潔衛(wèi)生,使用過程中不會因焦油而堵塞灶具。建成的多個生物質氣化的供熱、傳熱系統,應用在不同場合取得了一定的社會、環(huán)保和經濟效益。