生物質(zhì)氣燃燒器設(shè)計(jì)之前需知生物質(zhì)氣化技術(shù)
添加時(shí)間：2025/12/23 17:00:41 瀏覽次數(shù)：4
當(dāng)前生物質(zhì)氣化技術(shù)大部分源于煤氣化技術(shù)，煤氣化技術(shù)現(xiàn)已發(fā)展較為成熟，主要包括固定床、流化床和氣流床氣化技術(shù)。生物質(zhì)氣化領(lǐng)域也有非煤氣化技術(shù)，如壓縮進(jìn)料高溫氣化技術(shù)等。不同的氣化技術(shù)各具特點(diǎn)，但生物質(zhì)與煤的物理及化學(xué)特性有很大區(qū)別，針對(duì)生物質(zhì)的氣化技術(shù)需要根據(jù)生物質(zhì)具體特性在原料預(yù)處理、進(jìn)料端、爐型、氣化劑選擇、排渣形式、除焦等環(huán)節(jié)進(jìn)行適應(yīng)性匹配和技術(shù)調(diào)整。
一、各爐型技術(shù)特點(diǎn)梳理
目前國(guó)內(nèi)生物質(zhì)氣化技術(shù)種類繁多，各爐型技術(shù)特點(diǎn)各有優(yōu)勢(shì)和短板。以下對(duì)常見的固定床、流化床、氣流床（源自煤化工技術(shù)）以及壓縮進(jìn)料高溫氣化爐（源自非煤化工技術(shù)）等生物質(zhì)氣化爐型特點(diǎn)進(jìn)行歸納分析：
（一）生物質(zhì)固定床氣化技術(shù)
固定床是最傳統(tǒng)、結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的氣化技術(shù)，核心特點(diǎn)是生物質(zhì)原料在反應(yīng)器內(nèi)保持“靜止”或緩慢移動(dòng)狀態(tài)，與氣化劑逆向接觸反應(yīng)，如同煤氣發(fā)生爐氣化過(guò)程。
技術(shù)難點(diǎn)如下：
1.焦油問題：氣化氣需預(yù)熱床層，氣化爐出口排氣溫度較低（300-500℃），形成大量焦油，結(jié)焦問題難以解決。
2.床層穩(wěn)定性問題：固定床需要形成穩(wěn)定的床層，而生物質(zhì)熱穩(wěn)定性差，容易粉化，床層出現(xiàn)垮塌，產(chǎn)生偏爐，造成局部超溫，嚴(yán)重者會(huì)導(dǎo)致爐體損壞。如何加強(qiáng)生物質(zhì)熱穩(wěn)定性強(qiáng)度，控制原料成本，保證裝置連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，目前是解決床層穩(wěn)定性的難題。
（二）生物質(zhì)流化床氣化技術(shù)
流化床的核心特點(diǎn)是生物質(zhì)原料在高速氣化劑（氧氣、水蒸氣等）的吹動(dòng)下，像“沸騰的液體”一樣懸浮、翻滾并充分反應(yīng)，因此也被稱為“沸騰床”。這種“劇烈混合”狀態(tài)讓原料與氣化劑接觸更均勻，反應(yīng)效率顯著高于固定床。
技術(shù)難點(diǎn)如下：
1.碳轉(zhuǎn)化率低：高溫會(huì)使用生物質(zhì)熔聚，粘連在一起，從小顆粒變?yōu)榇箢w粒，無(wú)法維持穩(wěn)定的“沸騰”狀態(tài)，造成死床。故反應(yīng)熱點(diǎn)溫度須控制在生物質(zhì)灰熔點(diǎn)以下，通常為800-900℃，爐頂溫度就更低，碳轉(zhuǎn)化率較低，生物質(zhì)利用率下降。另外嚴(yán)格的控溫，對(duì)操作要求較高。
2.堵塞問題：生物質(zhì)堿金屬含量大，在操作條件下與灰分會(huì)形成熔融態(tài)共晶體，形成結(jié)渣；另外流化床操作溫度較低，會(huì)有一定量焦油產(chǎn)生，形成結(jié)焦。結(jié)焦和結(jié)渣雙重作用下，易形成堵塞，影響連續(xù)運(yùn)行。如何妥善解決結(jié)焦和結(jié)渣問題是應(yīng)用流化床技術(shù)的關(guān)鍵。
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