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發布時間：2020-12-19 06:16
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生物質氣化技術在國內的發展與現狀
我國對生物質氣化技術的深入研究始于上世紀8O年代。氣化劑中的水蒸氣分解，生成H2和CO2這些氣體與氣化劑中未反應部分一起繼續上升，加熱上部的原料層，使原料層發生熱解，脫除揮發分，生成的焦炭落人還原層。經過2O年的努力，我國生物質氣化技術日趨完善。目前已經成功開發出將生物質轉化成可燃氣體的技術，大多采用固定床氣化，如河北的ND系列、山東的XFL系列、廣州的GSQ－110型和云南QL50、60型；建成的多個生物質氣化的供熱、傳熱系統，應用在不同場合取得了一定的社會、環保和經濟效益。
與發達國家生物質氣化技術相比，國內生物質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：燃氣質量不穩定且燃氣熱值低；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，國內已建成的生物質氣化系統，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；集中供氣系統質量標準與施工規范尚未形成，難以實現氣化技術的工程化。濕法就是利用水洗燃氣，使之快速降溫從而達到焦油冷凝并從燃氣中分離的目的水洗除焦法存在能量浪費和二次污染現象，凈化效果只能勉強達到內燃機的要求。上述因素制約了生物質氣化技術在我國的商業化推廣。
“九五”期間進行1MWe的生物質氣化發電系統研究，旨在開發適合中國國情的中型生物質氣化發電技術。雙流化床與循環流化床相似，如圖2所示，不同的是第I級反應器的流化介質在第II級反應器中加熱。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。該系統在很多方面比200kWe氣化發電有了改善，但由于受氣化效率與內燃機效率的限制．簡單的氣化一內燃機發電循環系統效率低于18％，單位電量的生物質消耗量一般大于1．2kg(dry)／(kW·h)。以中科院廣州能源所為主承擔的“十五”863項目——4MWe的生物質氣化發電裝置正處于研究開發之中。
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。下面主要從工業技術及運行情況、使用的原料、能量利用和轉換、環境效益和經濟性五個方面對流化床和固定床氣化爐進行比較。 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。 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℃
