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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,因而越來越受到世界各國的關注。對生物質(zhì)能的概念及其轉(zhuǎn)化方式進行了簡單介紹,著重介紹了生物質(zhì)氣化技術在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀,提出了我國在生物質(zhì)氣化領域的重點研究方向。生物質(zhì)能源是一種理想的可再生能源。具有以下特點:(1)可再生性;過濾法除焦油是將吸附性強的材料(如活性炭等)裝在容器中,使可燃氣穿過吸附材料.或者使可燃氣穿過裝有濾紙或陶瓷芯的過濾器,把可燃氣中的焦油過濾出來。(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,二氧化碳凈排放量近似于零,可有效地減少溫室效應);(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”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。
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。氣流床氣化對于入爐顆粒粒度要求細(一般要求小于0.4mm),對于生物質(zhì)而言,要滿足氣流床的氣化的粒度要求還有許多技術及經(jīng)濟難題需要解決。
2.1生物質(zhì)固定床氣化爐
固定床是一種傳統(tǒng)的氣化反應器,其運行溫度一般在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)在床中的流動方向相同這兩種氣化爐按照氣化介質(zhì)的流動方向不同又分別稱為上氣式、下氣式氣化爐。下面對上氣式固定床生物質(zhì)氣化爐的運行工藝作簡單介紹。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)達國家生物質(zhì)氣化技術相比,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,其技術上的問題主要是:燃氣質(zhì)量不穩(wěn)定且燃氣熱值低;CO含量過多,不符合城市居民使用燃氣標準;燃氣凈化及焦油的處理有待于改進,國內(nèi)已建成的生物質(zhì)氣化系統(tǒng),對燃氣的凈化及焦油的處理大多采用水洗物理方法,凈化效率不高,氣體中焦油含量較高,既造成能源浪費,又加快設備損耗;整套裝置尚缺乏長時間的運行試驗,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,其運行溫度高達1100~1300℃,產(chǎn)出氣體中焦油成分和冷凝物含量很低,碳轉(zhuǎn)化率可以達到100%。集中供氣系統(tǒng)質(zhì)量標準與施工規(guī)范尚未形成,難以實現(xiàn)氣化技術的工程化。上述因素制約了生物質(zhì)氣化技術在我國的商業(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,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反應后生成可燃氣體,回收利用后可做能源使用,這將對減少石油煤炭等資源的使用。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。生物質(zhì)氣化爐是一種綠色環(huán)保產(chǎn)品,既能對農(nóng)林廢棄物得到有效利用,又減少了環(huán)境污染