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大型生物質(zhì)氣化循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)包括原料預(yù)處理、循環(huán)流化床氣化、催化裂解凈化、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電、蒸汽輪機(jī)發(fā)電等設(shè)備,適合于大規(guī)模處理農(nóng)林廢物。
除了將生物質(zhì)氣化用于發(fā)電之外,歐共體進(jìn)而開展了生物質(zhì)氣化合成jia醇、氨的研究工作。但目前的氣化技術(shù)將原始?xì)庵械慕褂秃靠刂圃?.5~2g/Nm3以下非常困難。1998年,歐共體建立了四個(gè)規(guī)模在4.8~12.1t/d之間不等的生年歐美開展了其它技術(shù)路線的研究,如比利時(shí)(2.5MWe)和奧地利(TINA,6MWe)開展的生物質(zhì)氣化與外燃式燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電技術(shù),美國的史特林循環(huán)發(fā)電等,但技術(shù)仍未成熟,成本較高。
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(jìn)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(shí)放出熱量,溫度可達(dá)1000~1300攝氏度, 在氧化層進(jìn)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)。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(jìn)行裂解反應(yīng)。若在氣化過程中加入裂解催化劑,即使在750~900℃溫度下,也能將絕大部分焦油裂解成小分子的碳?xì)浠衔铩? 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℃
?下吸式氣化爐的優(yōu)點(diǎn)
生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)的基本原理是把生物質(zhì)通過熱解氣化技術(shù)轉(zhuǎn)化為可燃?xì)?,然后?jīng)過可燃?xì)鈨艋到y(tǒng),分離其中的木醋液、粉塵等,再利用凈化后的可燃?xì)馔苿?dòng)燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備進(jìn)行發(fā)電。同時(shí)實(shí)現(xiàn)炭、氣、熱、電、木醋液五聯(lián)產(chǎn)。它既能解決多年來的農(nóng)林廢棄物焚燒污染大氣的問題,同時(shí)又使其得到了資源化的更大利用。生物質(zhì)氣化的一個(gè)重要特征是反應(yīng)溫度低至600~650℃,因此可以消除在生物質(zhì)燃料燃燒過程中發(fā)生灰的結(jié)渣、團(tuán)聚等運(yùn)行難題。生物質(zhì)氣化發(fā)電多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)先進(jìn),設(shè)備占地小,安裝方便周期短,沒有二次污染,資源化利用程度高,所以是生物質(zhì)能有效潔凈的利用方法之一