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美國(guó)在利用生物質(zhì)能發(fā)電方面處于世界ling先地位美國(guó)建立的Battelle生物質(zhì)氣化發(fā)電示范工程代表生物質(zhì)能利用的世界先進(jìn)水平,生產(chǎn)一種中熱值氣體,不需要制氧裝置,此工藝使用兩個(gè)實(shí)際上分開的反應(yīng)器:(1)氣化反應(yīng)器,在其中生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成中熱值氣體和殘?zhí)浚?2)燃燒反應(yīng)器,燃燒殘?zhí)坎闅饣磻?yīng)供熱。兩個(gè)反應(yīng)器之間的熱交換載體由氣化爐和燃燒室之間的循環(huán)沙粒完成。圖4的工藝流程圖表明了兩個(gè)反應(yīng)器以及它們?cè)谡麄€(gè)氣化工藝中的配合情況。單機(jī)裝機(jī)容量從400kw到1200kw,也可以根據(jù)用戶需求制作。
生物質(zhì)氣化產(chǎn)生的焦油的數(shù)量與反應(yīng)溫度、加熱速率及燃?xì)庠诜磻?yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn):焦油的產(chǎn)量隨著溫度的增加而達(dá)到一個(gè)da值(在500℃左右時(shí),焦油產(chǎn)量gao),之后隨著氣化反應(yīng)溫度的升高,焦油發(fā)生熱裂解,其數(shù)量隨之減少。這是由于在較低的溫度下,焦油的析出速率大于焦油的裂解速率,當(dāng)溫度升高時(shí).焦油的析出速率和裂解速率都有所增加,但對(duì)后者的影響程度明顯大于前者,從而出現(xiàn)了上述現(xiàn)象。因此該爐只適用于含焦油和灰分不大于5%的燃料,如無(wú)煙煤、焦炭和木炭等。給出了不同氣化反應(yīng)溫度下的焦油生成量。
(4)與歐美國(guó)家相比,目前我國(guó)生物質(zhì)氣化還是以中、小規(guī)模和固定床、低熱值氣化為主,依靠小型多用途的方式來滿足市場(chǎng)需求,氣化技術(shù)的開發(fā)立足于解決農(nóng)村能源與環(huán)境問題,以關(guān)注能源的效益為主,兼顧環(huán)境問題。氣化原料品質(zhì)較差,主要是農(nóng)村的農(nóng)、林廢棄物。催化裂解法可將焦油轉(zhuǎn)化為可燃?xì)?,既提高系統(tǒng)能源利用率,又徹底減少二次污染。
(5)后介紹了生物質(zhì)氣化燃?xì)獾膬艋夹g(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,指出催化裂解技術(shù)是生物質(zhì)氣化過程中燃?xì)鈨艋陌l(fā)展方向。