生物质气化炉 工业锅炉 农林废弃物 环保高效

生物质气化炉

生物质气化炉有固定床气化炉和流化床气化炉两种

固定床气化炉

固定床气化炉中,气化反应发生在大致恒定高度的,由固体颗粒填充的床层内,生物燃料由上界面进入床层,依靠自身重力向下移动,填充燃料消耗留下的空间,气化介质穿过颗粒间空隙,与固体表面接触而发生反应。相对于气体流动速率,燃料层下移速率很慢,因此称之为固定床或移动床。

固定床气化炉是最早出现的气化炉,曾经大批量生产并用于汽车、拖拉机和小型船舶。因其结构简单,适用于分布型生物质资源,现在仍然应用在中小规模生物质燃气生产中。

生物燃料在固定床气化炉中,按照一定顺序经历干燥、热解、氧化和还原几个阶段,最终转变成可燃气体。这种在床层中的反应方式在工业中应用很广,如层燃锅炉、煤气发生炉以及化工合成反应器等。根据气化剂供给位置和流过燃料层的方向,固定床气化炉主要有上式和下吸式两种。

流化床气化炉

流化床技术最早应用于气固两相反应,其基本理论和实践大部分来自于化学工业的成就，1926年德国人温克勒将流化床技术首次应用于煤炭气化。流化床气化具有良好的传质、传热条件和反应条件,所有燃料颗粒都有机会与气化剂发生反应,燃料适应性强、气化强度大，适合于大规模气化生物燃料, 逐渐发展成为生物质气化的主流技术之一。国内外都发展了各种形式容量不等的流化床生物质气化炉,建立了生物质气化发电、燃气蒸汽联合循环的示范和应用工程, 正在向生产生物天然气和合成液体燃料的高端方向发展。

流态化是固体颗粒在流体介质作用下呈现的流体化现象,也是介于固定床与气力输送床之同的相对稳定定状态。固体物料在流化床中表现出类似流体的性质,容易在反应器之间传输,形成了相对均匀的反应条件和和很好的燃料适应性, 因此在燃烧和气化工程中得到广泛应用。

工作原理及基本工艺流程

该流化床以生物质为原料，空气作为气化剂，在常压下进行流态化反应。通过控制空气用量，使生物质原料在合适的温度下发生热解反应，挥发份析出。延长停留时间，气相焦油发生裂解反应。经过两级高效旋风除尘器除尘后的粗燃气进入净化冷却系统，经过多级净化和冷却，升压后注入储气罐。以恒压方式向燃气内燃机提供洁净燃气，以合乎用户要求的电压和频率提供电力。系统装设了完善的安全泄压装置保证系统安全。

生物质气化炉优势：

燃料适用性广

可利用褐煤，长焰煤，烟煤等，制备成本低

气化剂灵活

可选择空气+蒸汽，富氧空气+蒸汽作为气化剂

环保指标好

气化温度在1000℃左右，煤气不含焦油，酚类等，采用干式布袋除尘无洗涤废水产生

系统能效好

氧耗低，水蒸气分解率高，气化剂高温预热回收煤气热量，可副产蒸汽外供，飞灰可利用残碳炉燃烧，提高系统能源可用效率。

负荷调节范围大

开停炉方便：操作负荷50-110%，几分钟内可实现停炉，停炉数天后仍可快速启动

连续运转率高

气化炉微正压运行，安全可靠，年运行时间可达8000个小时

副产品的利用

燃料：烧烤碳棒

化工：增碳剂，吸附剂

农业：做炭基肥，可以改良土土壤，治疗土壤板结，吸水保墒

木焦油

化工：可以做成植物沥青
燃料：提出织物燃料油

医药：提纯的木醇油可以入药

木醋液

农药：生物农药，改良土壤

食品：天然防腐剂，熏制食品，饮料添加剂等

饲料：可以作为饲料添加剂，改善肉质

附表一：

气化炉及净化设备主要性能参数

附注Note：

（1）生物质燃气的成份和热值取决于生物质燃料特性和气化方式，热值一般为1100～1500Kcal/Nm3（4.6～6.3MJ/Nm3）。以稻壳为例，其燃气成分如下表，热值为1390Kcal/Nm3。