中国是一个农业大国,生物质资源十分丰富。中国拥有充足的可发展能源作物,同时还包括各种荒地、荒草地、盐碱地、沼泽地等。如加以有效利用,开发 潜力将十分巨大。
为推动生物质发电技术的发展,2003年以来,生物质下吸式气化炉结构,国家先后核准批复了河北晋州、山东单县和江苏如东3个秸秆发电示范项目,颁布了《可再生能源法》,并实施 了生物质发电优惠上网电价等有关配套政策,从而使生物质发电,特别是秸秆发电迅速发展。
截至2009年底,全国投产、在建和开展前期工作的生物质发电项目有170多个,生物质流化床气化炉厂家,装机容量460多万千瓦,其中已投产50多个,装机容量100多万千瓦。
生物质气化是通过气化装置的热化学反应,可将低效能的固体生物质转换成能的可燃气,因此气化炉自然是生物质气化过程中的关键设备之一。我国使用的生物质热解气化技术,主要有固定床、流化床和直接干馏热解3种工艺形式。固定床气化炉工艺一般采用空气为气化剂,气流方式有上吸式、下吸式或是平吸式,特点是设备结构简单、易于操作、可以实现多种生物质原料的热解气化、投资少等。但是得到的生物质燃气热值低,通常在4200~7560kJ/m3之间,属低热值可燃气,且生物质气焦油含量高,容易造成管路堵塞。流化床气化炉的工作特点:气固接触混合良好,停留时间都较短,床内压力降较高,受热均匀,加热迅速,气化反应速度快,可燃气得率高,炉内温度高而且恒定,可燃气中焦油含量较小,但出炉的可燃气中含有较多的灰分,可频繁启停,气化强度大、综合经济性好,非常适合于大型的工业供气系统,但结构复杂,设备投资较多,常见的气化炉类型如图4所示。直接干馏热解的特点是生物质在隔绝空气条件下进行热分解,产物为固体炭和木醋液、可燃性气体,生产过程须外加能源[8]。各气化炉的工作原理及气流走向如图5所示。
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