生物質(zhì)能以其量大面廣、具有可再生性、酸性成分含量低、二氧化碳?xì)怏w零排放等諸多優(yōu)點(diǎn),引起人們的廣泛關(guān)注,成為化石燃料的補(bǔ)充能源,富通新能源生產(chǎn)銷售的
秸稈顆粒機(jī)、秸稈壓塊機(jī)、
木屑顆粒機(jī)專業(yè)壓制生物質(zhì)成型顆粒燃料。

生物質(zhì)能的利用方式多種多樣,有直接燃燒、摻燒、氣化等,其中氣化以其效率高、所產(chǎn)煤氣用途廣泛、布置靈活等特點(diǎn),成為生物質(zhì)能利用的主要方式。在生物質(zhì)氣化技術(shù)中,循環(huán)流化床氣化又以其處理能力大、可連續(xù)運(yùn)行等特點(diǎn),成為工業(yè)化利用生物質(zhì)能的主要方式。
各類農(nóng)作物秸稈是生物質(zhì)能的主要載體,如麥秸、玉米秸等,它們自身的物理特性(如密度低、水分變化大以及秸稈量大面廣的分布方式)。決定了其收集、儲存方法有別于煤炭,具有自身特點(diǎn),因而決定了生物質(zhì)能利用具有區(qū)域性的特點(diǎn)。
1、生物質(zhì)氣化、煤氣直燃技術(shù)
我國目前應(yīng)用的生物質(zhì)能氣化利用技術(shù),無論是固定爐排的下吸式氣化爐,還是流化床氣化爐,其模式大都是將所生產(chǎn)的生物質(zhì)煤氣冷卻、凈化后用于供氣或發(fā)電,而生物質(zhì)煤氣直燃技術(shù)則是將氣化爐產(chǎn)生的熱煤氣直接進(jìn)行燃燒,提供熱能。該技術(shù)在那些需要直接供能的場合如鍋爐燃燒、窯爐焙燒、烘干加熱時(shí),具有明顯的優(yōu)勢,它既利用了熱煤氣的顯熱,提高了能源利用率,又減少了冷卻、凈化設(shè)備的初投資和運(yùn)行成本,提高了經(jīng)濟(jì)效益。
生物質(zhì)氣化、煤氣直燃技術(shù)是利用循環(huán)流化床技術(shù)生產(chǎn)熱煤氣,配以煤氣燃燒技術(shù)直接進(jìn)行燃燒。其熱利用系統(tǒng)主要設(shè)備:循環(huán)流化床氣化器,鍋爐、窯爐或其他加熱設(shè)備,煤氣燃燒器。其中循環(huán)流化床氣化器是生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵設(shè)備。
1.1循環(huán)流化床氣化器
循環(huán)流化床氣化器的主要設(shè)備有加料器、流化床氣化器、碳粒分離和循環(huán)裝置、空氣預(yù)熱器、鼓風(fēng)機(jī)、出灰裝置、自動控制裝置、鋼架。
生物質(zhì)原料由布置于氣化器下部的給料器給人,經(jīng)過預(yù)熱的空氣通過氣化爐底部的布風(fēng)板進(jìn)入氣化器,實(shí)現(xiàn)原料的流化和氣化。燃?xì)獬隹诓贾糜跉饣黜敳浚瑲饣蟮臒崛細(xì)饨?jīng)過碳粒分離和循環(huán)裝置,使未完全氣化的碳粒從燃?xì)庵蟹蛛x出來.回到氣化器繼續(xù)反應(yīng)。熱煤氣經(jīng)過空氣預(yù)熱器降低溫度后送到鍋爐燃燒。氣化爐底部設(shè)有出灰裝置,碳灰由專用容器收集自然冷卻后排出。
1.2煤氣燃燒器
煤氣燃燒器是煤氣進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的主要設(shè)備,煤氣在這里經(jīng)過燃燒后轉(zhuǎn)化為熱能,燃燒器的性能直接影響著熱能轉(zhuǎn)換的效率。對燃燒器的技術(shù)要求有以下幾方面:①燃燒完全;②燃燒安全、穩(wěn)定,當(dāng)煤氣壓力和熱值在正常范圍內(nèi)波動時(shí),不發(fā)生回火和脫火現(xiàn)象;③燃燒效率高;④燃燒器能達(dá)到所要求的熱負(fù)荷;⑤結(jié)構(gòu)緊湊、調(diào)節(jié)方便、工作無噪音。
2、應(yīng)用場合
生物質(zhì)氣化、煤氣直燃技術(shù)應(yīng)用于直接加熱的場合,具有投資省、效益高的特點(diǎn)。
2.1應(yīng)用于中小鍋爐(1-6 t/h)替代燃煤
目前在許多鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、中小城鎮(zhèn)居民區(qū)等場所,大量運(yùn)行著容量為1-6 t/h的中小鍋爐,擔(dān)負(fù)著提供生產(chǎn)用汽或采暖的任務(wù)。這些鍋爐雖然存在著效率低、污染較重、供熱成本較高等缺點(diǎn),但由于它們地處偏遠(yuǎn),大型骨干熱電廠無法顧及這些地區(qū),所以這些中小鍋爐依然有其存在的合理性。
這些鍋爐大都遠(yuǎn)離城市,靠近農(nóng)村,具有秸稈收集成本低的優(yōu)勢,利用生物質(zhì)煤氣直燃技術(shù)將秸稈轉(zhuǎn)化為煤氣,完全可以取代1-6 t/h鍋爐的燃煤,不僅可以節(jié)約能源,減少燃煤污染,保護(hù)環(huán)境,而且可以提高鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。
將燃煤鍋爐改為燃?xì)忮仩t,只需在原有鍋爐的基礎(chǔ)上加裝煤氣燃燒器即可,這種改造技術(shù)非常成熟、可靠,而且費(fèi)用不高。
2.2應(yīng)用于中小窯爐替代商品能源
許多行業(yè)如化工、陶瓷、玻璃、耐火材料、冶金等,大量使用窯爐,由于燃煤窯爐存在著熱效率低、排煙黑度和含塵濃度高、升溫時(shí)間長等問題,嚴(yán)重浪費(fèi)能源,污染環(huán)境,所以全國各地紛紛整頓窯爐,規(guī)定窯爐全面禁止燒煤,改用天然氣、液化石油氣、煤制氣、電能等清潔能源,不能按期改造的,要自動關(guān)閉。在這些清潔能源中:天然氣、液化石油氣和電能存在供應(yīng)困難、成本高等缺點(diǎn),而煤制氣相對而言比較便宜,所以各地的窯爐改造以燃用煤制氣為主,各種形式的煤氣發(fā)生爐應(yīng)運(yùn)而生。但是隨著煤炭價(jià)格的提升,煤制氣的成本不斷提高,導(dǎo)致生產(chǎn)成本也不斷提高,影響了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
在使用中小窯爐的企業(yè)中,大部分是鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè),他們靠近農(nóng)村,可以利用生物質(zhì)氣化、煤氣直燃技術(shù),將農(nóng)村豐富的秸稈資源,轉(zhuǎn)換為生物質(zhì)煤氣,取代煤制氣,以解決窯爐的清潔能源供應(yīng)問題。鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)搜集秸稈非常方便,秸稈搜集成本降低,從而使秸稈制氣成本大大降低,因而可以顯著提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
2.3其他直接加熱設(shè)備
許多鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)還使用著各種形式的直接加熱設(shè)備,如熱風(fēng)爐、換熱器、烘干設(shè)備等。這些設(shè)備均可以利用生物質(zhì)氣化、煤氣直燃技術(shù)為其提供熱源,達(dá)到滿意的使用效果。
3、生物質(zhì)氣化、煤氣直燃技術(shù)的優(yōu)勢
生物質(zhì)氣化、煤氣直燃技術(shù)的基礎(chǔ)是循環(huán)流化床氣化技術(shù),目前該技術(shù)已基本接近成熟。
山東省科學(xué)院能源研究所通過深入研究,已經(jīng)利用循環(huán)流化床技術(shù)成功地氣化了物理特性比較差的秸稈類原料,并在煤氣燃燒爐膛中進(jìn)行了燃燒試驗(yàn)。測試數(shù)據(jù)表明,循環(huán)流化床氣化及煤氣直燃技術(shù)在利用生物質(zhì)能源直接加熱方面有十分明顯的優(yōu)勢。
①熱效率高,循環(huán)流化床氣化器的熱效率可達(dá)80%以上。
②投資省,運(yùn)行費(fèi)用低,由于沒有冷卻凈化系統(tǒng),因而節(jié)省了這部分設(shè)備的投資,也省卻了這部分設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用。
③熱煤氣直接燃燒,回避了生物質(zhì)氣化煤氣焦油凈化的技術(shù)難題,避免了水洗焦油帶來的二次污染。
④燃料適用性廣,各種生物質(zhì)秸稈如玉米秸、稻殼、花生殼等均可使用,鋸末、刨花、造紙廢料等也可以使用。
⑤可以連續(xù)生產(chǎn),適宜于工業(yè)化應(yīng)用。
⑥爐膛加熱溫度可達(dá)1300℃,能滿足各種中小鍋爐的燃燒及各種窯爐對加熱溫度的要求。
生物質(zhì)氣化、煤氣直燃技術(shù)的特點(diǎn)決定了該技術(shù)非常適用于中小型鍋爐、窯爐或其他加熱設(shè)備上,適應(yīng)低密度秸稈區(qū)域化應(yīng)用的特點(diǎn),可充分利用經(jīng)濟(jì)搜集半徑之內(nèi)的秸稈資源,降低搜集成本,完全取代燃煤,取得最大的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。
生物質(zhì)氣化、煤氣直燃技術(shù)是高效利用生物質(zhì)能源、節(jié)約化石資源、保護(hù)環(huán)境的一項(xiàng)新的實(shí)用技術(shù),具有較高的推廣價(jià)值。
4、生物質(zhì)氣化、煤氣直燃技術(shù)的推廣前景
改革開放以來,我國的中小企業(yè)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)得到了快速發(fā)展,成為我國重要的經(jīng)濟(jì)形式之一。但由于技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平的限制,大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)屬于高耗能、高污染行業(yè),隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,國家越來越重視環(huán)境保護(hù),這些粗放型企業(yè)逐漸成為國家產(chǎn)業(yè)政策清理的對象,許多省市紛紛出臺限制高耗能、重污染的小鍋爐、小窯爐生產(chǎn)的相關(guān)政策,這些政策的實(shí)施使企業(yè)不得不改燒高價(jià)格的清潔能源,如液化氣、天然氣、柴油等,導(dǎo)致企業(yè)生產(chǎn)成本上升,有的因此轉(zhuǎn)產(chǎn)甚至停產(chǎn),影響了鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的發(fā)展。如果這些企業(yè)因地制宜,利用就近的生物質(zhì)原料,采用生物質(zhì)氣化、煤氣直燃技術(shù)來燒鍋爐或窯爐,則不但達(dá)到了節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的目的,還降低了這些企業(yè)的運(yùn)行成本,提高了他們的經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)了鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的發(fā)展。
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