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生物質(zhì)氣化的發(fā)電技術(shù)主要有以下三種方法:帶有氣體透平的生物質(zhì)加壓氣化、帶有透平或者是引擎的常壓生物質(zhì)氣化、帶有Rankine循環(huán)的傳統(tǒng)生物質(zhì)燃燒系統(tǒng)。據(jù)測定,焦油占可燃氣能量的5%~l5%在低溫下難以與可燃氣一道被燃燒利用,故大部分焦油的能量被白白浪費。傳統(tǒng)的BIGCC技術(shù)包括生物質(zhì)氣化、氣體凈化、燃氣輪機發(fā)電及蒸汽輪機發(fā)電。由于生物質(zhì)燃氣熱值低(約5021kJ/m3),爐子出口氣體溫度較高(800℃以上),要使BIGCC具有較高的效率,必須具備兩個條件.一是燃氣進入燃氣輪機之前不能降溫,二是燃氣必須是高壓的。這就要求系統(tǒng)必須采用生物質(zhì)高壓氣化和燃氣高溫凈化兩種技術(shù)才能使BIGCC的總體效率較高(40%)目前歐美一些國家正開展這方面研究,如美國Battelle(63MWe)和夏威夷(6MWe)項目.歐洲英國(8MWe)、瑞典(加壓生物質(zhì)氣化發(fā)電4MWe)、芬蘭(6Mwe)以及歐盟建設(shè)3個7~12Mwe生物質(zhì)氣化發(fā)電BIGCC示范項目,其中一個是加壓氣化,兩個是常壓氣化。
生物質(zhì)氣化爐優(yōu)勢:燃料適用性廣可利用褐煤,長焰煤,煙煤等,
生物質(zhì)氣化爐優(yōu)勢: 燃料適用性廣 可利用褐煤,長焰煤,煙煤等,制備成本低 氣化劑靈活 可選擇空氣 蒸汽,富氧空氣 蒸汽作為氣化劑 環(huán)保指標好 氣化溫度在1000℃左右,煤氣不含焦油,酚類等,采用干式布袋除塵無洗滌廢水產(chǎn)生 系統(tǒng)能效好 氧耗低,水蒸氣分解率高,氣化劑高溫預(yù)熱回收煤氣熱量,可副產(chǎn)蒸汽外供,飛灰可利用殘?zhí)紶t燃燒,提高系統(tǒng)能源可用效率。(2)對固定床、流化床兩種常用的生物質(zhì)氣化爐進行了介紹,并對兩種氣化爐的各自特性及其性能進行了分析。 負荷調(diào)節(jié)范圍大 開停爐方便:操作負荷50-110%,幾分鐘內(nèi)可實現(xiàn)停爐,停爐數(shù)天后仍可快速啟動 連續(xù)運轉(zhuǎn)率高 氣化爐微正壓運行,安全可靠,年運行時間可達8000個小時
氧化反應(yīng)生物質(zhì)在氧化層中的主要反應(yīng)
1、氧化反應(yīng) 生物質(zhì)在氧化層中的主要反應(yīng)為氧化反應(yīng),氣化劑由爐柵的下部導(dǎo)入,經(jīng)灰渣層吸熱后進入氧化層,在這里通過高溫的碳發(fā)生燃燒反應(yīng),生成大量的 ,同時放出熱量,溫度可達1000~1300攝氏度, 在氧化層進行的燃燒均為放熱反應(yīng),這部分反應(yīng)熱為還原層的還原反應(yīng),物料的裂解及干燥提供了熱源。 2、還原反應(yīng)。在氧化層中生成的 和碳與水蒸氣發(fā)生還原反應(yīng)。 3、裂解反應(yīng)區(qū)。因此該爐只適用于含焦油和灰分不大于5%的燃料,如無煙煤、焦炭和木炭等。氧化區(qū)及還原區(qū)生成的熱氣體在上行過程中經(jīng)裂解區(qū),將生物質(zhì)加熱,使在裂解區(qū)的生物質(zhì)進行裂解反應(yīng)。 4、干燥區(qū)。經(jīng)氧化層、還原層及裂解反應(yīng)區(qū)的氣體產(chǎn)物上升至該區(qū),加熱生物質(zhì)原料,使原料中的水分蒸發(fā),吸收熱量,并降低產(chǎn)生溫度,生物質(zhì)氣化爐的出口溫度一般為100~300℃