固定床氣化爐與流化床氣化爐性能比較

　　固定床氣化爐與流化床氣化爐有著各自的優(yōu)缺點(diǎn)和一定的適用范圍。例如，逆流式固定床氣化反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作便利，運(yùn)行模式靈活，但是只能適用于中小規(guī)模生產(chǎn)；而流化床氣化反應(yīng)器雖然適合于工業(yè)化、大型化．但設(shè)備復(fù)雜、投資大，而且需要一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的對(duì)產(chǎn)品氣的市場(chǎng)需求。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(yīng)部分一起繼續(xù)上升，加熱上部的原料層，使原料層發(fā)生熱解，脫除揮發(fā)分，生成的焦炭落人還原層。下面主要從工業(yè)技術(shù)及運(yùn)行情況、使用的原料、能量利用和轉(zhuǎn)換、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)性五個(gè)方面對(duì)流化床和固定床氣化爐進(jìn)行比較。

早在上世紀(jì)6O年代，我國(guó)就開(kāi)始了生物質(zhì)氣化發(fā)電的研究，研制出了樣機(jī)并進(jìn)行了初步推廣，還曾出口到發(fā)展中國(guó)家，后因經(jīng)濟(jì)條件限制和收益不高等原因停止了這方面的研究工作。近年來(lái)，隨著鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的發(fā)展和人民生活水平的提高，一些缺電、少電地方迫切需要電能；其次是環(huán)境問(wèn)題，丟棄或焚燒農(nóng)業(yè)廢棄物將造成環(huán)境污染，生物質(zhì)氣化發(fā)電可以有效地利用農(nóng)業(yè)廢棄物。根據(jù)燃?xì)馍a(chǎn)機(jī)理可分為熱解氣化和反應(yīng)性氣化，其中后者又可根據(jù)反應(yīng)氣氛的不同細(xì)分為空氣氣化、水蒸氣氣化、氧氣氣化、氫氣及其這些氣體的混合物的氣化。所以，以農(nóng)業(yè)廢棄物為原料的生物質(zhì)氣化發(fā)電又逐漸得到人們的重視。

(4)與歐美國(guó)家相比，目前我國(guó)生物質(zhì)氣化還是以中、小規(guī)模和固定床、低熱值氣化為主，依靠小型多用途的方式來(lái)滿足市場(chǎng)需求，氣化技術(shù)的開(kāi)發(fā)立足于解決農(nóng)村能源與環(huán)境問(wèn)題，以關(guān)注能源的效益為主，兼顧環(huán)境問(wèn)題。固定床的運(yùn)行負(fù)荷可以在設(shè)計(jì)負(fù)荷的20％～110％之間變動(dòng)，而流化床由于受氣流速度必須滿足流化條件所限，只能在設(shè)計(jì)負(fù)荷的5O％～120％之間變化。氣化原料品質(zhì)較差，主要是農(nóng)村的農(nóng)、林廢棄物。

　　(5)后介紹了生物質(zhì)氣化燃?xì)獾膬艋夹g(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，指出催化裂解技術(shù)是生物質(zhì)氣化過(guò)程中燃?xì)鈨艋陌l(fā)展方向。

氧化反應(yīng)生物質(zhì)在氧化層中的主要反應(yīng)

1、氧化反應(yīng) 生物質(zhì)在氧化層中的主要反應(yīng)為氧化反應(yīng)，氣化劑由爐柵的下部導(dǎo)入，經(jīng)灰渣層吸熱后進(jìn)入氧化層，在這里通過(guò)高溫的碳發(fā)生燃燒反應(yīng)，生成大量的 ，同時(shí)放出熱量，溫度可達(dá)1000~1300攝氏度， 在氧化層進(jìn)行的燃燒均為放熱反應(yīng)，這部分反應(yīng)熱為還原層的還原反應(yīng)，物料的裂解及干燥提供了熱源。 2、還原反應(yīng)。由于生物質(zhì)燃?xì)鉄嶂档?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(gè)條件．一是燃?xì)膺M(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)之前不能降溫，二是燃?xì)獗仨毷歉邏旱?。在氧化層中生成?和碳與水蒸氣發(fā)生還原反應(yīng)。 3、裂解反應(yīng)區(qū)。氧化區(qū)及還原區(qū)生成的熱氣體在上行過(guò)程中經(jīng)裂解區(qū)，將生物質(zhì)加熱，使在裂解區(qū)的生物質(zhì)進(jìn)行裂解反應(yīng)。 4、干燥區(qū)。經(jīng)氧化層、還原層及裂解反應(yīng)區(qū)的氣體產(chǎn)物上升至該區(qū)，加熱生物質(zhì)原料，使原料中的水分蒸發(fā)，吸收熱量，并降低產(chǎn)生溫度，生物質(zhì)氣化爐的出口溫度一般為100~300℃