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固定床氣化爐與流化床氣化爐性能比較
固定床氣化爐與流化床氣化爐有著各自的優(yōu)缺點(diǎn)和一定的適用范圍。例如,逆流式固定床氣化反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作便利,運(yùn)行模式靈活,但是只能適用于中小規(guī)模生產(chǎn);這是由于在較低的溫度下,焦油的析出速率大于焦油的裂解速率,當(dāng)溫度升高時(shí).焦油的析出速率和裂解速率都有所增加,但對(duì)后者的影響程度明顯大于前者,從而出現(xiàn)了上述現(xiàn)象。而流化床氣化反應(yīng)器雖然適合于工業(yè)化、大型化.但設(shè)備復(fù)雜、投資大,而且需要一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的對(duì)產(chǎn)品氣的市場(chǎng)需求。下面主要從工業(yè)技術(shù)及運(yùn)行情況、使用的原料、能量利用和轉(zhuǎn)換、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)性五個(gè)方面對(duì)流化床和固定床氣化爐進(jìn)行比較。
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(zhǎng)以及大型化較困難等問題;流化床具有氣化強(qiáng)度大、綜合經(jīng)濟(jì)性好的特點(diǎn)。而流化床中溫度低于灰熔點(diǎn)(否則熔成結(jié)渣,無法正常運(yùn)行),飛灰被出氣帶出一部分。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。
固定床為生物質(zhì)氣化爐的一種重要床型
固定床氣化爐中,氣化反應(yīng)發(fā)生在大致恒定高度的,由固體顆粒填充的床層內(nèi),生物燃料由上界面進(jìn)入床層,依靠自身重力向下移動(dòng),填充燃料消耗留下的空間,氣化介質(zhì)穿過顆粒間空隙,與固體表面接觸而發(fā)生反應(yīng)。相對(duì)于氣體流動(dòng)速率,燃料層下移速率很慢,因此稱之為固定床或移動(dòng)床。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。固定床為生物質(zhì)氣化爐的一種重要床型,在國內(nèi)使用頗廣。
生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)(BGPG)可以在較小的規(guī)模下實(shí)現(xiàn)較高的利
生物質(zhì)是重要的可再生能源,它分布廣泛,數(shù)量巨大。但由于它能量密度低,又分散,所以難以大規(guī)模集中處理,這正是大部分發(fā)展中國家生物質(zhì)利用水平低下的原因。生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)(BGPG)可以在較小的規(guī)模下實(shí)現(xiàn)較高的利用率,并能提供高品位的能源形式,特別適合于農(nóng)村、發(fā)展中國家和地區(qū),所以是利用生物質(zhì)的一種重要技術(shù),是一個(gè)重要的發(fā)展方向。水冷排結(jié)構(gòu)以下的下爐體,設(shè)置有夾層的冷卻夾套,冷卻夾套內(nèi)的水與水冷排結(jié)構(gòu)的水相通,以水泵驅(qū)動(dòng)循環(huán)。中國由于地域廣闊,生物質(zhì)資源豐富而電力供應(yīng)相對(duì)緊張,生物質(zhì)氣化發(fā)電具有較好的生存條件和發(fā)展空間,所以在中國大力發(fā)展生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)可以地體現(xiàn)該技術(shù)的優(yōu)越性和經(jīng)濟(jì)性。