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發布時間:2021-03-30 16:45  
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能量利用和轉換
固定床中由于床內溫度不均勻,導致熱交換效果較流化床差,但由于固體在床中停留時間長,故碳轉換,一般達90%~99%。流化床由于出爐燃氣中固體顆粒較多,造成不完全燃燒損失,碳轉換效率一般只有90%。兩者都具有較高熱效率。
環境效益
固定床燃氣飛灰含量低,而流化床燃氣飛灰含量高。其原因是固定床中溫度可高于灰熔點,從而使灰熔化成液態,從爐底排出;而流化床中溫度低于灰熔點(否則熔成結渣,無法正常運行),飛灰被出氣帶出一部分。由于生物質燃氣熱值低(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。所以流化床對環境影響比固定床大,在實際設計中必須對燃氣進行除塵凈化處理。


生物質氣化的發電技術主要有以下三種方法:帶有氣體透平的生物質加壓氣化、帶有透平或者是引擎的常壓生物質氣化、帶有Rankine循環的傳統生物質燃燒系統。傳統的BIGCC技術包括生物質氣化、氣體凈化、燃氣輪機發電及蒸汽輪機發電。另外,還可以根據氣化規模的大小、氣化反應壓力的不同對氣化技術進行分類。由于生物質燃氣熱值低(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。這就要求系統必須采用生物質高壓氣化和燃氣高溫凈化兩種技術才能使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(加壓生物質氣化發電4MWe)、芬蘭(6Mwe)以及歐盟建設3個7~12Mwe生物質氣化發電BIGCC示范項目,其中一個是加壓氣化,兩個是常壓氣化。



其生物質氣化裝置均為流化床氣化爐,使用氧氣或者水蒸氣作氣化劑,產出中熱值燃氣。在濾出焦油和雜質,脫除c02、N2、cH.以及其他碳氫化合物之后,在一定壓力下,使CO和H20反應生成H2,再將c0和H2以1:2的比例混合導人合成塔,加入催化劑,合成甲chun德國已廣泛使用含1%~3%甲chun的混合汽you,內燃機結構無須進行較大改動,其輸出功率近似于燃用純qi油的內燃機的輸出功率。生成的氣體繼續上升,將剛入爐的原料預熱、干燥后,進入氣化爐上部,經氣化爐氣體出口引出。目前,生物質氣化合成甲chun的技術已經成熟,只是其產品的經濟性還不能與石油、煤化工相競爭芬蘭的一家化肥廠在世界上shou次采用生物質氣化燃氣合成氨取得成功。干生物質(木屑)氣化產出的氣體經凈化后可得到CO和H2的混合氣,再將此混合氣與N2反應合成氨。

氧化反應生物質在氧化層中的主要反應
1、氧化反應 生物質在氧化層中的主要反應為氧化反應,氣化劑由爐柵的下部導入,經灰渣層吸熱后進入氧化層,在這里通過高溫的碳發生燃燒反應,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,這部分反應熱為還原層的還原反應,物料的裂解及干燥提供了熱源。 2、還原反應。在氧化層中生成的 和碳與水蒸氣發生還原反應。1MW的生物質氣化發電系統已于1998年10月建成,采用一爐多機的形式,即5臺200kWe發電機組并聯工作,2000年7月通過中科院鑒定后投入小批量使用。 3、裂解反應區。氧化區及還原區生成的熱氣體在上行過程中經裂解區,將生物質加熱,使在裂解區的生物質進行裂解反應。 4、干燥區。經氧化層、還原層及裂解反應區的氣體產物上升至該區,加熱生物質原料,使原料中的水分蒸發,吸收熱量,并降低產生溫度,生物質氣化爐的出口溫度一般為100~300℃
