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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間長,故碳轉(zhuǎn)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(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;所以,以農(nóng)業(yè)廢棄物為原料的生物質(zhì)氣化發(fā)電又逐漸得到人們的重視。而流化床中溫度低于灰熔點(否則熔成結(jié)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(shè)計中必須對燃氣進行除塵凈化處理。
裂解凈化技術(shù)是將生物質(zhì)的燃氣中焦油利用某種方法使其裂解為可利用的小分子可燃氣體。其方法細分為熱裂解、催化裂解及電裂解。熱裂解法在1100℃以上才能得到較高的轉(zhuǎn)換效率.在實際應(yīng)用中實現(xiàn)較困難;若在氣化過程中加入裂解催化劑,即使在750~900℃溫度下,也能將絕大部分焦油裂解成小分子的碳氫化合物。催化裂解法可將焦油轉(zhuǎn)化為可燃氣,既提高系統(tǒng)能源利用率,又徹底減少二次污染。從20世紀(jì)80年代起,生物質(zhì)氣化過程中加入催化劑而得到無焦油燃氣在國外已引起廣泛關(guān)注.并已投入商業(yè)運行。目前已經(jīng)成功開發(fā)出將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成可燃氣體的技術(shù),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。
固定床為生物質(zhì)氣化爐的一種重要床型
固定床氣化爐中,氣化反應(yīng)發(fā)生在大致恒定高度的,由固體顆粒填充的床層內(nèi),生物燃料由上界面進入床層,依靠自身重力向下移動,填充燃料消耗留下的空間,氣化介質(zhì)穿過顆粒間空隙,與固體表面接觸而發(fā)生反應(yīng)。相對于氣體流動速率,燃料層下移速率很慢,因此稱之為固定床或移動床。固定床為生物質(zhì)氣化爐的一種重要床型,在國內(nèi)使用頗廣。氣化爐性能特點秸桿氣化爐,涉及有下出灰口、冷卻夾套、水冷排結(jié)構(gòu)、爐體、快開上出灰口、進料口密封蓋構(gòu)成,秸桿氣化爐的中上部為爐體,既作為待燃燒的秸桿料的裝料倉,同時也作為燃燒室。
?下吸式氣化爐的優(yōu)點
生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)的基本原理是把生物質(zhì)通過熱解氣化技術(shù)轉(zhuǎn)化為可燃氣,然后經(jīng)過可燃氣凈化系統(tǒng),分離其中的木醋液、粉塵等,再利用凈化后的可燃氣推動燃氣發(fā)電設(shè)備進行發(fā)電。同時實現(xiàn)炭、氣、熱、電、木醋液五聯(lián)產(chǎn)。它既能解決多年來的農(nóng)林廢棄物焚燒污染大氣的問題,同時又使其得到了資源化的更大利用。其主要優(yōu)點是產(chǎn)出氣在經(jīng)過裂解層和干燥層時,將其攜帶的熱量傳遞給物料,用于物料的裂解和干燥,同時降低自身的溫度,使?fàn)t子的熱效率提高,產(chǎn)出氣體含灰量少。生物質(zhì)氣化發(fā)電多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)先進,設(shè)備占地小,安裝方便周期短,沒有二次污染,資源化利用程度高,所以是生物質(zhì)能有效潔凈的利用方法之一