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生物质气化技术比较及其气化发电技术研究进展
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【电力技术论文】前言 生物质是一种可再生能源,具有以下特点:①可再生性;②低污染性;③广泛的分布性。利用生物质作为替代能源,对改善大气酸雨环境,减少大气中二氧化碳含量,从而减少“温室效应”都有着积极的意义。 20世纪70年代,Ghaly et al.[1]首次提出了将气化技术用于生物质这种含能 密度低的燃料,使气化技术成为生物质转化过程最新的技术之一。生物质原料挥发分高达70%以上,生物质受热后,在相对较低的温度下就可使大量的挥发分物质析出。因此,气化技术非常适用于生物质原料的转化。生物质气化生成的高品位的燃料气既可供生产、生活直接燃用,也可通过内燃机或燃气轮机发电,进行热电联产联供。生物质气化反应温度低,可避免生物质燃料燃烧过程中发生灰的结渣、团聚等运行难题。 从不同的角度对生物质气化技术进行分类[2]。根据燃气生产机理可分为热解气 化和反应性气化,其中后者又可根据反应气氛的不同细分为空气气化、水蒸气气化、氧气气化、氢气气化;根据采用的气化反应炉的不同又可分为固定床气化、流化床气化和气流床气化。另外,还可以根据气化反应压力的不同来对气化技术进行分类。在气化过程中使用不同的气化剂、采取不同过程运行条件,可以得到三种不同热值的气化产品气:低热值——46MJ/m3 (使用空气和蒸汽/空气);中等热值——12~18MJ/m3 (使用氧气和蒸汽);高热值——40MJ/m3 (使用氢气)。1生物质气化反应炉 生物质气化按照使用的气化炉类型不同分为固定床气化和流化床气化两种。气流床气化对于入炉颗粒粒度要求细(一般要求小于0.4mm),对于生物质而言,要满足气流床气化的粒度要求还有许多技术经济难题需要解决。 1.1生物质固定床气化炉 固定床是一种传统的气化反应炉,其运行温度在1000℃左右。固定床气化炉分为逆流式、并流式,如图1、2所示。逆流式气化炉是指气化原料与气化介质在床中的流动方向相反,而并流式气化炉是指气化原料与气化介质在床中的流动方向相同。这两种气化炉按照气化介质的 流动方向
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