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生物質(zhì)熱解氣化供氣成套設備

生物質(zhì)氣化技術(shù)

生物質(zhì)氣化原理

生物質(zhì)氣化是指將生物質(zhì)原料（柴薪、鋸末、麥稈、稻草等）壓制成型或簡單破碎加工處理后，送入氣化爐中，在欠氧的條件下進行氣化裂解，從而得到的可燃氣體，根據(jù)應用需要有時還要對產(chǎn)出氣經(jīng)行凈化處理從而得到優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品氣。

生物質(zhì)氣化原理是在一定的熱力學條件下，借助于氣化介質(zhì)（空氣、氧氣或水蒸氣等）的作用，使生物質(zhì)的高聚物發(fā)生熱解、氧化、還原、重整反應，熱解伴生的焦油進一步熱裂化或催化裂化成為小分子碳氫化合物，獲得CO、H₂和CH₄等氣體。

由于生物質(zhì)由纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、惰性灰等組成，含氧量和揮發(fā)份高，焦炭的活化性強，因此生物質(zhì)與煤相比，具有更高的氣化活性，更適合氣化。生物質(zhì)氣化主要包括氣化反應、合成氣催化變換和氣體分離凈化過程（直接燃用的不用分離凈化）。

生物質(zhì)氣化反應原理如圖2-1所示：

生物質(zhì)氣化化學反應式（以空氣為氣化介質(zhì)）：

CH_1.4O_0.6+0.4O₂+1.5N₂=0.7CO+0.3CO₂+0.6H₂+0.1H₂O+(1.5N₂)

生物質(zhì)氣化的主要參數(shù)：

1）當量比：

理論最佳當量比為0.28，由于原料與氣化方式的不同，實際運行中，控制的最佳當量比在0.2~0.28之間。

2）氣體產(chǎn)率：

流化床氣化爐的氣體產(chǎn)率約為1.9～2.3Nm³/kg。

3）氣化效率：

生物質(zhì)燃料氣化活性高，氣化效率高，可達90％以上。

4）氣體熱值：

根據(jù)生物質(zhì)原料的不同，所產(chǎn)生物質(zhì)氣的熱值不同，參考《生物質(zhì)燃氣的成分分析表》表1所示為各種原材料的生物質(zhì)燃氣成分表：

       表2-1                                 生物質(zhì)燃氣的成分分析表

       表2-2                   幾種典型燃氣及燃-空混合氣熱工性質(zhì)對比

生物質(zhì)可燃氣的優(yōu)點

1）生物質(zhì)可燃氣除具有生物質(zhì)燃料的一般特點外，還具有以下優(yōu)點：

2）環(huán)保清潔型氣體燃料；

3）燃燒特性好，燃盡率高；

4）含硫量極低，僅為燃料油的1/20左右，不用采取任何脫硫措施即可達到環(huán)保要求；

5）含氮量極低，燃燒時不用采取任何脫硝措施即可達到環(huán)保要求；

6）燃氣含灰量低；

7）“0”排放：生物質(zhì)燃燒排放的CO₂與其在生長過程中吸收的CO₂相同，且替代了化石能源，減少了凈排放，根據(jù)《京都議定書》機制，生物質(zhì)燃料CO₂為生態(tài)“0”排放。

生物質(zhì)可燃氣的熱值、主要成分、燃燒產(chǎn)物

1）生物質(zhì)氣體燃料的熱值：一般為5～8MJ/m³；

2）生物質(zhì)氣體燃料的成分：其主要可燃成份為CO、H₂和CH₄和一些C₂H₄高分子碳氫化合物及少量焦油；

3）生物質(zhì)氣體燃料的燃燒產(chǎn)物：生物質(zhì)氣體燃料是一種可再生的環(huán)保清潔型能源，硫含量很低，主要燃燒產(chǎn)物為CO₂、H₂O、N₂。

生物質(zhì)可燃氣的應用

生物質(zhì)可燃氣，即將生物質(zhì)原料在生物質(zhì)氣化爐中通過高溫氣化，轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)可燃氣，替代燃料油或天然氣應用于鋼鐵窯爐、玻璃窯爐、陶瓷窯爐等。

生物質(zhì)可燃氣的品質(zhì)優(yōu)于現(xiàn)在工業(yè)用的煤轉(zhuǎn)氣（水煤氣）基本相當，含塵量和焦油含量更低、更環(huán)保。

生物質(zhì)可燃氣是一種非常清潔的生活和工業(yè)燃料，未經(jīng)凈化的生物質(zhì)氣體燃料可以直接通過管道輸送應用到扎鋼加熱爐、煉銅反射爐、坩鍋爐、工業(yè)鍋爐及水泥回轉(zhuǎn)爐和耐火材料隧道窯等燃料品質(zhì)要求較低的工業(yè)窯爐上。經(jīng)過除塵除焦等凈化工序后，其應用范圍可推廣到陶瓷窯爐、玻璃窯爐、熱風爐和電廠等燃料品質(zhì)要求較高的工業(yè)窯爐上。

工藝描述

生物質(zhì)氣化技術(shù)是我公司自主開發(fā)的新型生物應用技術(shù)。生物質(zhì)氣化系統(tǒng)主要工藝流程如圖所示：

鋒渝生物質(zhì)氣化爐供氣工藝流程圖

生物質(zhì)氣化爐參數(shù)表

生物質(zhì)氣化爐的優(yōu)勢與核心技術(shù)

1）進料，出灰，反應，應用實現(xiàn)自動化控制，不會出現(xiàn)生物質(zhì)直燃的臟、亂、差現(xiàn)象；

2）所生產(chǎn)的生物質(zhì)燃氣，氣體干凈無焦油，燃燒排放尾氣環(huán)保達標；

3）生物質(zhì)氣化與生物質(zhì)顆粒料和天然氣等傳統(tǒng)化石燃料相比，具明顯的經(jīng)濟型優(yōu)勢；

4）生物質(zhì)氣化爐氣化過程中，爐內(nèi)為常壓，安全可靠；

5）在氣化爐生產(chǎn)時，不會排放任何煙氣、廢水，產(chǎn)生的炭，仍有經(jīng)濟價值，經(jīng)過密封裝袋出售。

生物質(zhì)能源經(jīng)濟性優(yōu)勢

       表3-1                                 生物質(zhì)氣化供氣技術(shù)應用

       表3-2                             排放對比表（6t/h蒸汽鍋爐）

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