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生物质气化的发电技术主要有以下三种方法:带有气体透平的生物质加压气化、带有透平或者是引擎的常压生物质气化、带有Rankine循环的传统生物质燃烧系统。传统的BIGCC技术包括生物质气化、气体净化、燃气轮机发电及蒸汽轮机发电。湿法就是利用水洗燃气,使之降温从而达到焦油冷凝并从燃气中分离的目的水洗
固定床生物质气化炉
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生物质气化的发电技术主要有以下三种方法:带有气体透平的生物质加压气化、带有透平或者是引擎的常压生物质气化、带有Rankine循环的传统生物质燃烧系统。传统的BIGCC技术包括生物质气化、气体净化、燃气轮机发电及蒸汽轮机发电。湿法就是利用水洗燃气,使之降温从而达到焦油冷凝并从燃气中分离的目的水洗除焦法存在能量浪费和二次污染现象,净化效果只能勉强达到内燃机的要求。由于生物质燃气热值低(约5021kJ/m3),炉子出口气体温度较高(800℃以上),要使BIGCC具有较高的效率,必须具备两个条件.一是燃气进入燃气轮机之前不能降温,二是燃气必须是高压的。这就要求系统必须采用生物质高压气化和燃气高温净化两种技术才能使BIGCC的总体效率较高(40%)目前欧美一些正开展这方面研究,如美国Battelle(63MWe)和夏威夷(6MWe)项目.欧洲英国(8MWe)、瑞典(加压生物质气化发电4MWe)、芬兰(6Mwe)以及欧盟建设3个7~12Mwe生物质气化发电BIGCC项目,其中一个是加压气化,两个是常压气化。



生物质气化产生的焦油的数量与反应温度、加热速率及燃气在反应器内的停留时间长短有关。实验研究发现:焦油的产量随着温度的增加而达到一个da值(在500℃左右时,焦油产量gao),之后随着气化反应温度的升高,焦油发生热裂解,其数量随之减少。两个反应器之间的热交换载体由气化炉和燃烧室之间的循环沙粒完成。这是由于在较低的温度下,焦油的析出速率大于焦油的裂解速率,当温度升高时.焦油的析出速率和裂解速率都有所增加,但对后者的影响程度明显大于前者,从而出现了上述现象。给出了不同气化反应温度下的焦油生成量。

据测定,焦油占可燃气能量的5%~l5%在低温下难以与可燃气一道被燃烧利用,故大部分焦油的能量被白白浪费。由于焦油在低温下凝结成液体,容易和水、焦炭颗粒粘合在一起,堵塞输气管道、阀门等下游设施.加之其难以完全燃烧,产生的炭黑对内燃机、燃气轮机等燃气设备损害相当严重,因此在发展用生物质气化来进行电力和热能生产过程中,热燃气的净化是关键的步骤之一。这是由于在较低的温度下,焦油的析出速率大于焦油的裂解速率,当温度升高时.焦油的析出速率和裂解速率都有所增加,但对后者的影响程度明显大于前者,从而出现了上述现象。在生物质气化发电系统中,焦油含量在0.02~0.5g/Nm3范围内是可以接受的。但目前的气化技术将原始气中的焦油含量控制在0.5~2g/Nm3以下非常困难。
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