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)品氣的市場需求。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。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。

經(jīng)濟(jì)性

　　在設(shè)計(jì)制造方面。由于流化床的結(jié)構(gòu)較固定床復(fù)雜．故投資多于后者。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)獗仨毷歉邏旱摹５谶\(yùn)行方面，固定床對(duì)原料要求較高，流化床對(duì)原料要求不高，故固定床運(yùn)行投資高于流化床。固定床氣化爐內(nèi)溫度分布較寬，這可能產(chǎn)生床內(nèi)局部高溫而使灰熔聚，并存在比容量低、啟動(dòng)時(shí)間長以及大型化較困難等問題；流化床具有氣化強(qiáng)度大、綜合經(jīng)濟(jì)性好的特點(diǎn)。綜合考慮設(shè)計(jì)和運(yùn)行過程，流化床比固定床具有更大的經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)該成為我國今后生物質(zhì)氣化研究的主要方向。

由于焦油處理技術(shù)與燃?xì)廨啓C(jī)改造技術(shù)難度大．存在的許多問題(如系統(tǒng)未成熟，造價(jià)很高)限制了其應(yīng)用推廣。以意大利12Mwe的BIGcC示范項(xiàng)目為例，發(fā)電效率約為31．7％但建設(shè)成本高達(dá)25000元／kW，發(fā)電成本約1．2元／(kW·h)．實(shí)用性很差。流化床由于出爐燃?xì)庵泄腆w顆粒較多，造成不完全燃燒損失，碳轉(zhuǎn)換效率一般只有90％。近利用了生物質(zhì)原料固有的高反應(yīng)特性。生物質(zhì)的氣化強(qiáng)度超過l46000kg／(h·m)．而其他氣化系統(tǒng)的氣化強(qiáng)度通常小于1000kg／(h·1TI)。Battelle氣化工藝的商業(yè)規(guī)模示范建在弗蒙特州的柏林頓McNeil電站，該項(xiàng)目的一期工程．用Battelle技術(shù)建造日產(chǎn)200t燃料氣的氣化爐，在初始階段生產(chǎn)的燃料氣用于現(xiàn)有的Mc—Neil電站鍋爐。二期工程安裝一臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)來接受從氣化爐來的高溫燃?xì)?，組成聯(lián)合循環(huán)。該氣化設(shè)備于1998年完成安裝并投入運(yùn)行。

(1)生物質(zhì)氣化技術(shù)是一項(xiàng)較新的技術(shù)，其技術(shù)目前還不太成熟，還有許多方面需要完善。

　　(2)對(duì)固定床、流化床兩種常用的生物質(zhì)氣化爐進(jìn)行了介紹，并對(duì)兩種氣化爐的各自特性及其性能進(jìn)行了分析。認(rèn)為流化床生物質(zhì)氣化爐比固定床生物質(zhì)氣化爐具有更大的經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)該成為我國今后生物質(zhì)氣化研究的主要方向。

　　(3)對(duì)生物質(zhì)氣化技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述。生物質(zhì)氣化是指生物質(zhì)由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)的一種變化，這種變化是混合變化既有物理變化也有化學(xué)變化。由于國力所限，我國的生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于歐美國家，認(rèn)為在現(xiàn)有條件下研究開發(fā)與國外相同技術(shù)路線的BIGCC系統(tǒng)，存在很大困難。利用現(xiàn)有技術(shù)，研究開發(fā)經(jīng)濟(jì)上可行、效率較高的系統(tǒng)，是目前發(fā)展我國生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)的一個(gè)主要課題，也是我國能否有效利用生物質(zhì)的關(guān)鍵。