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生物質(zhì)能源是一種理想的可再生能源,由于其在燃燒過程中對(duì)大氣的二氧化碳凈排放量近似于零,可有效地減少溫室效應(yīng),因而越來越受到世界各國的關(guān)注。對(duì)生物質(zhì)能的概念及其轉(zhuǎn)化方式進(jìn)行了簡單介紹,著重介紹了生物質(zhì)氣化技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀,提出了我國在生物質(zhì)氣化領(lǐng)域的重點(diǎn)研究方向。生物質(zhì)能源是一種理想的可再生能源。具有以下特點(diǎn):(1)可再生性;過濾法除焦油是將吸附性強(qiáng)的材料(如活性炭等)裝在容器中,使可燃?xì)獯┻^吸附材料.或者使可燃?xì)獯┻^裝有濾紙或陶瓷芯的過濾器,把可燃?xì)庵械慕褂瓦^濾出來。(2)低污染性(生物質(zhì)硫含量、氮含量低,燃燒過程中產(chǎn)生的SO2、NO2較低,生物質(zhì)作為燃料時(shí),二氧化碳凈排放量近似于零,可有效地減少溫室效應(yīng));(3)廣泛的分布性。缺乏煤炭的地域可充分利用生物質(zhì)能。所以,利用生物質(zhì)作為替代能源,對(duì)改善大氣酸雨環(huán)境。減少大氣中二氧化碳含量從而減少“溫室效應(yīng)”都有極大的好處。生物質(zhì)能的低硫和CO2的零排放使生物質(zhì)成為能源生產(chǎn)的研究熱點(diǎn)。
生物質(zhì)氣化按照使用的氣化器類型不同分為固定床氣化和流化床氣化兩種。氣流床氣化對(duì)于入爐顆粒粒度要求細(xì)(一般要求小于0.4mm),對(duì)于生物質(zhì)而言,要滿足氣流床的氣化的粒度要求還有許多技術(shù)及經(jīng)濟(jì)難題需要解決。
2.1生物質(zhì)固定床氣化爐
固定床是一種傳統(tǒng)的氣化反應(yīng)器,其運(yùn)行溫度一般在1000C左右。固定床氣化爐分為逆流式(Counter~current)、并流式(Concurrent)。如圖1、2所示。逆流式氣化爐是指氣化原料與氣化介質(zhì)在床中的流動(dòng)方向相反。而并流式氣化爐是指氣化原料與氣化介質(zhì)在床中的流動(dòng)方向相同這兩種氣化爐按照氣化介質(zhì)的流動(dòng)方向不同又分別稱為上氣式、下氣式氣化爐。下面對(duì)上氣式固定床生物質(zhì)氣化爐的運(yùn)行工藝作簡單介紹。普通家庭只需2-3公斤即可滿足日常需求,比普通柴灶節(jié)省70%以上。
與發(fā)達(dá)國家生物質(zhì)氣化技術(shù)相比,國內(nèi)生物質(zhì)氣化裝置基本上是以空氣為氣化劑的常壓固定床氣化技術(shù),其技術(shù)上的問題主要是:燃?xì)赓|(zhì)量不穩(wěn)定且燃?xì)鉄嶂档?;CO含量過多,不符合城市居民使用燃?xì)鈽?biāo)準(zhǔn);燃?xì)鈨艋敖褂偷奶幚碛写诟倪M(jìn),國內(nèi)已建成的生物質(zhì)氣化系統(tǒng),對(duì)燃?xì)獾膬艋敖褂偷奶幚泶蠖嗖捎盟次锢矸椒?,凈化效率不高,氣體中焦油含量較高,既造成能源浪費(fèi),又加快設(shè)備損耗;整套裝置尚缺乏長時(shí)間的運(yùn)行試驗(yàn),可靠性及使用壽命尚待確定;攜帶床氣化爐是流化床氣化爐的一種特例,其運(yùn)行溫度高達(dá)1100~1300℃,產(chǎn)出氣體中焦油成分和冷凝物含量很低,碳轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到100%。集中供氣系統(tǒng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與施工規(guī)范尚未形成,難以實(shí)現(xiàn)氣化技術(shù)的工程化。上述因素制約了生物質(zhì)氣化技術(shù)在我國的商業(yè)化推廣。
生物質(zhì)氣化爐是一種綠色環(huán)保產(chǎn)品
我國農(nóng)業(yè)較為發(fā)達(dá),每年都有大量的農(nóng)業(yè)廢棄物得不到有效的利用而造成浪費(fèi)甚至污染環(huán)境,這些農(nóng)業(yè)廢料統(tǒng)稱為生物質(zhì),而生物質(zhì)氣化爐則是將這些廢料通過一系列物理化學(xué)反應(yīng)后生成可燃?xì)怏w,回收利用后可做能源使用,這將對(duì)減少石油煤炭等資源的使用。據(jù)測定,焦油占可燃?xì)饽芰康?%~l5%在低溫下難以與可燃?xì)庖坏辣蝗紵茫蚀蟛糠纸褂偷哪芰勘话装桌速M(fèi)。生物質(zhì)氣化爐是一種綠色環(huán)保產(chǎn)品,既能對(duì)農(nóng)林廢棄物得到有效利用,又減少了環(huán)境污染