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        生物質氣化熱煤氣的應用

        來源: 時間:2021-08-03 14:04:51 瀏覽次數:

        我國生物質氣化技術從樣機研制、示范使用到商業營銷,迄今已10余年。其中有“熱煤氣”直接燃燒的供熱供暖技術,也有管道輸送村級炊事供氣的“冷煤氣”,但真正投入實用長期運行并按市場運作的只有“熱煤氣”。如中國農機院能源所自1990年投放市場的木器家具廠烘干氣化裝置,在北京南郊的麗華木器廠、小紅門龍樹農具廠等已運行了11年,累計65000小時。 

        生物質物料(如廢木質角料,柴草、灌木、秸稈等)在氣化爐中經熱化學反應產生煤氣,稱為發生爐煤氣,其出口溫度可達300~400℃。此時煤氣中的揮發物及水分都處于蒸汽狀態,進入高溫燃燒室分解燃燒。因此,生物質氣化——直接燃燒模式,實際上是把燃燒過程分為二個階段:先是在缺氧狀態下實現半燃燒,產生“顯熱”和中間產物CO、H2、CH4、CnHm等可燃成份;二是可燃成份在氧氣充分的條件下,完全燃燒放出“潛熱”。所以,“熱煤氣”熱值包括“顯熱”和可燃成份的“潛熱”兩部分。煤氣在這種狀態下燃燒,其熱利用率無疑比直接燃燒燃料要高。
         
        這樣的“二段燃燒”與直接燃燒相比有下列特點: 

        (1)氣化煤氣的燃燒溫度可達1300~1700℃,比直接燃燒柴草的溫度提高了1~1.5倍。這使農、林廢棄物的能量利用品位提高到煤、油、電的等級,可用于工農業供熱、發電等。 

        (2)氣化熱煤氣燃燒完全、潔凈,避免了生物質物料直接燃燒產生的煙霧、油漬,不造成二次污染,有利環保。 

        (3)氣化效率可達76%,煤氣燃燒效率可達90%。即生物質物料氣化產生的熱煤氣熱能利用率達到65%~70%,而民用爐灶柴草直接燃燒的熱效率只有10%~15%。 

        (4)氣化煤氣燃燒強度高,升溫快。當水的起始溫度為15℃時,裝在4公斤(10磅)的鋁、鐵水壺內,12~15分鐘就可燒開(100℃)。 

        由于燃燒完全、火力強、供熱充分,可把生產過程的廢棄物化害為利,達到環保標準,并且有很好的經濟效益。所以,生物質氣化裝置(熱煤氣)一問世就得到環保部門和廠家的肯定。上世紀90年代末,我國生產的生物質氣化裝置(熱煤氣)先后兩次小批量出口荷蘭,今年又向印尼、馬來西亞試銷。 

        目前正在生產使用的600型氣化/熱風/熱水裝置,每小時消耗木質物料55~65公斤,供熱量13~16萬大卡/小時;相當于40~50公斤原煤或25~30公斤柴油燃燒后輸出的熱量??沈寗友b料為50立方米木板的干燥窯,連續運行15~30天(板材厚度不同,運行時間也不同)。也可向1500~2000平方米面積供暖,或向1800~2500平方米溫室大棚供熱,一晝夜取代1000公斤原煤(或650公斤柴油或3000度電)。 

        商用氣化熱煤氣燃燒系統已流通了10余年,其間已做了多次改進乃至改型設計,但其科技含量仍有待提高。從整體考慮,現有氣化/燃燒/調溫系統從結構上縮小體積和從重量上減輕各30%是可以實現的。通過溫度傳感和高溫環形焦油裂解通道,截斷起動揮發煙霧,可使煤氣質量達到城市管道煤氣水平。 
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