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在上氣式固定床氣化爐中,生物質(zhì)原料從氣化爐的上部的加料裝置送入爐內(nèi),整個(gè)料層由爐膛下部的爐柵支撐。氣化劑從爐底下部的送風(fēng)口進(jìn)入爐內(nèi),由爐柵縫隙均勻分布并滲入料層底部區(qū)域的灰渣層,氣化劑和灰渣進(jìn)行熱交換,氣化劑被預(yù)熱,灰渣被冷卻。氣化劑隨后上升至燃燒層,在燃燒層氣化劑和原料中的碳發(fā)生氧化反應(yīng),放出大量的熱量??墒?fàn)t內(nèi)溫度達(dá)到1000℃,這一部分熱量可維持氣化爐內(nèi)的氣化反應(yīng)所需熱量。氣流接著上升到還原層,在燃燒層生成的CO2還原成CO;運(yùn)行過程中,固定床床內(nèi)溫度不均勻,固體在床內(nèi)停留時(shí)間過長,而氣體停留時(shí)間較短,壓力降較低。氣化劑中的水蒸氣分解,生成H2和CO2這些氣體與氣化劑中未反應(yīng)部分一起繼續(xù)上升,加熱上部的原料層,使原料層發(fā)生熱解,脫除揮發(fā)分,生成的焦炭落人還原層。生成的氣體繼續(xù)上升,將剛?cè)霠t的原料預(yù)熱、干燥后,進(jìn)入氣化爐上部,經(jīng)氣化爐氣體出口引出。
經(jīng)濟(jì)性
在設(shè)計(jì)制造方面。由于流化床的結(jié)構(gòu)較固定床復(fù)雜.故投資多于后者。但在運(yùn)行方面,固定床對(duì)原料要求較高,流化床對(duì)原料要求不高,故固定床運(yùn)行投資高于流化床。固定床氣化爐內(nèi)溫度分布較寬,這可能產(chǎn)生床內(nèi)局部高溫而使灰熔聚,并存在比容量低、啟動(dòng)時(shí)間長以及大型化較困難等問題;在生物質(zhì)氣化過程中,由于氣化溫度較低,致使氣化過程中產(chǎn)生的氣體的焦油含量大,且其成分非常復(fù)雜。流化床具有氣化強(qiáng)度大、綜合經(jīng)濟(jì)性好的特點(diǎn)。綜合考慮設(shè)計(jì)和運(yùn)行過程,流化床比固定床具有更大的經(jīng)濟(jì)性,應(yīng)該成為我國今后生物質(zhì)氣化研究的主要方向。
(1)生物質(zhì)氣化技術(shù)是一項(xiàng)較新的技術(shù),其技術(shù)目前還不太成熟,還有許多方面需要完善。
(2)對(duì)固定床、流化床兩種常用的生物質(zhì)氣化爐進(jìn)行了介紹,并對(duì)兩種氣化爐的各自特性及其性能進(jìn)行了分析。認(rèn)為流化床生物質(zhì)氣化爐比固定床生物質(zhì)氣化爐具有更大的經(jīng)濟(jì)性,應(yīng)該成為我國今后生物質(zhì)氣化研究的主要方向。
(3)對(duì)生物質(zhì)氣化技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述。由于國力所限,我國的生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于歐美國家,認(rèn)為在現(xiàn)有條件下研究開發(fā)與國外相同技術(shù)路線的BIGCC系統(tǒng),存在很大困難。利用現(xiàn)有技術(shù),研究開發(fā)經(jīng)濟(jì)上可行、效率較高的系統(tǒng),是目前發(fā)展我國生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)的一個(gè)主要課題,也是我國能否有效利用生物質(zhì)的關(guān)鍵??梢苑治龀鰜淼某煞钟?00多種,主要組分不少于2O種,其中組分含量大于5%的有7種:ben、甲ben、二甲ben、萘、ben乙烯、酚和茚。