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各种生物质气化炉的优缺点

作者:易彤 浏览: 发表时间:2023-10-30 19:47:30 来源:http://www.zggas.cn/NewsDetail/4524770.html

生物质气化炉具有“碳零排放”特点,不少用户想***了解生物质气化设备的性能,以便于自己在采购设备自己运营还是采用能源管理上作出进一步的成本对比,但气化炉因技术不同炉型有多种,它们有哪些优缺点?

我们知道,生物质气化技术不仅可以供气和发电,而且还可以用于合成甲醇和氨,具有充分的技术灵活性,较好的洁净性,较高的经济性,且效率高,全球各国都在积极推进生物质气化技术的应用与研究。

  1、生物质气化原理

  生物质气化是一个较多复杂的反应的集合,从宏观来说,都可分为干燥、热解、氧化(燃烧)和还原四个反应阶段。

  干燥是个简单的物理过程,主要发生在100~150℃之间,整个过程需要吸收大量的热。当温度达到15℃以上,生物质开始发生热解,析出挥发分,留下木炭,构成进一步反应的床层。生物质热解的气体产物有CO、CO2、CH4、H2等,会与氧气发生氧化反应(燃烧),发出大量的热,为干燥、热解和还原反应提供足够热量,维持整个气化过程的持续性。氧化反应(燃烧)产生的水蒸气和CO2等会与碳反应生成H2和CO,从而完成固体燃料向气体燃料的转变,此过程为还原反应(吸热反应),温度越高,反应越激烈,当温度低于800℃后反应基本处于停滞状态。

  2、固定床气化炉

  固定床气化炉中,生物质燃料经历干燥、热解、氧化(燃烧)和还原后转化成可燃气体。根据气化剂供给位置和流过燃料层的顺序,有上吸式、下吸式这两种较常见的气化炉。

  2.1上吸式气化炉

  上吸式气化炉反应层由上到下依次为干燥层、热解层、还原层和氧化层。生物质从顶部加入气化炉中,首先被燃气加热干燥,然后受热发生热解,析出大量挥发分,固体炭依次进下方的还原层和氧化层。气化剂则是从下部供给,首先与固体炭进行氧化反应,放出热量使气流和床层温度迅速升高,气流中全是燃烧产物。还原层后,燃烧产物与炭发生还原反应,吸热使得温度降低,当温度降低到800℃以下,反应速率变得缓慢以至停止。气流继续上行,为燃料热解和干燥提供热量。

  2.2下吸式气化炉

  下吸式气化炉反应层由上到下依次为干燥层、热解层、氧化层和还原层。根据气化剂供给的位置不同,有两种形式的下吸式气化炉:一是带有中间缩口段的下吸式气化炉,气化剂由中部的缩口段偏上供入;二是无中间缩口段的下吸式气化炉,气化剂由上部供入。下吸式气化炉的工作原理与上吸式基本相同,只是燃料干燥和热解所需的热量来自下部的氧化层。

2.3 上吸和下吸的优点与缺点

上吸式气化炉分为立式上吸式和卧式上吸式。

立式上吸式气化炉的优点是热效率大,含灰少,气体较为洁净,结构简单,炉内阻力小。

上吸式气化炉的缺点是焦油多。

卧式上吸式气化炉的优点是:没有焦油

卧式上吸式炉的缺点是:扬尘大

下吸式气化炉也有分为立式的下吸式和卧式的下吸式两种

立式下吸式气化炉的优点是:气化强度高,工作稳定性强,焦油含量少。

立式下吸式气化炉的缺点是:含灰多,燃气温度高,出来的炭渣温度高。

3、流化床气化炉

  流化床与固定床的主要气化反应机理基本一样,但其没有明显固定的床层,目前,流化床主要有鼓泡流化床、循环流化床、双流化床三种形式。(目前流化床气化炉主要应用在较大型的项目)

4、转式气化炉

旋转式气化炉实际上是炭化炉,以产炭为主,产气量低,不宜用在产气项目。

4、各种型式的气化炉特点

  固定床气化炉结构简单,原料适应性广,颗粒度能达到100mm,对结渣性敏感度低,燃气飞灰含量低,但只适用于小规模的气化操作,目前上吸式气化炉单台***才30吨,难以大型化。气化炉大型化应用还是以流化床气化炉为主。

5、结语

目前,具有“碳零排放”特点的生物质的重要性日趋明显。不少用户想***了解生物质气化设备的性能,以便于自己在采购设备自己运营还是采用能源管理上作出进一步的成本对比,欢迎关注本网站或微信搜索“生物质燃气”关注公众号,可以获得所有气化炉型的相关使用及专业知识,如有采购需求,可以咨询客服获得专业指导。


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