生物質為什麼要氣化燃燒

『壹』 什麼是生物質氣化生物質氣化的應用范圍求專業人士解答！

生物質氣化有多種形式。如果按氣化介質分,可分為使用氣化介質和不使用氣化介質,其中使用氣化介質的技術又分為干餾氣化、空氣氣化、氧氣氣化等。目前應用最廣泛的是空氣氣化。如果按產氣的用途來分,可分為生物質氣化供氣技術、供熱技術、發電技術和合成化學品技術等。目前各種技術的實際應用都在進行,生物質氣化供氣技術由於技術起點低,投資少適合我國農村大力發展。

空氣氣化技術直接以空氣為氣化劑,氣化效率高,是目前應用最廣,也是所有氣化技術中最簡單、最經濟的一種。富氧氣化使用富氧氣體作為氣化劑,反應溫度高,反應速度快,可得到焦油含量低,但成本高。水蒸氣氣化是一水蒸氣作為氣化劑,燃氣質量好,氫氣含量高,產生的也是中熱值氣。氫氣氣化是由氫氣同碳及水發生反應生成大量的甲烷的過程,其反應條件苛刻,需要在高溫高壓且具有氫源的條件下進行,可產生熱值為22260-26040kjm³之間的高熱值氣。干餾氣化不使用氣化介質,產生固定碳、焦油與可燃氣。

氣化爐是生物質氣化系統中的核心設備,生物質在氣化爐內進行氣化反應,生成可燃氣。生物質氣化爐可分為固定床氣化爐和流化床氣化爐兩種類型,而固定床氣化爐和流化床氣化爐又都是多種不同形式的,如圖所示。

固定床氣化爐分為下吸式氣化爐、橫吸式氣化爐和開心式氣化爐。

在下吸式氣化爐中,氣流是向下流動的,通過爐柵進入外腔。原料由上部加入,依靠重力下落。經過乾燥區後水分蒸發,在裂解區分解出的二氧化碳、一氧化碳、氫氣、焦油等熱氣流向下流經氣化區。在氣化區發生氧化還原反應。同時由於氧化區的溫度高,焦油在通過該區時發生裂解,變為可燃氣體。

爐內運行溫度在400~1200℃左右,燃氣從反應層下部吸出,灰渣從底部排出。下吸式固定床氣化工作溫度,生產的氣體成分相對穩定;可燃氣中焦油含量較少。但可燃氣中灰分含量較多,出爐可燃氣溫度高,爐內熱效率低。

在上吸式氣化爐的氣流流動方向與物料運行方向相反。物料由氣化爐頂部加入,氣化劑由爐底進入氣化爐,產出的燃氣通過氣化爐內的各個反應區,從氣化爐上部排出。向下流動的生物質原料被向上流動的熱氣體烘乾脫去水分,干生物質進去裂解區後得到更多的熱量,發生裂解反應。

產生的炭進入還原區,與氧化區產生的熱氣體發生還原反應,生產一氧化碳和氫氣等可燃氣體。上吸式氣化爐生產的可燃氣直接作為鍋爐或加熱爐的燃料氣或向系統提供工藝熱源。該種爐型主要應用於歐洲和東南亞國家。上吸式氣化爐有一個突出的缺點,就是在裂解區生成的焦油沒有通過氣化區而直接混入可燃氣體排出,這樣產出的氣體中焦油含量高,且不易凈化。

開心式固定床氣化爐的結構與氣化原理與下吸式固定床氣化爐相類似,是下吸式氣化爐的一種特別形式。開心式固定床氣化爐時我國研製出的,主要用於稻殼氣化,已投入商業運行多年。

生物質流化床氣化的研究起步比較晚。

流化床氣化在吹入的氣化劑作用下,物料顆粒、砂子、氣化介質充分接觸,受熱均勻,在爐內呈「沸騰」狀態,因此又叫沸騰床,反應溫度一般為750~850℃。流化床氣化爐有一個熱砂床,生物質的燃燒和氣化反應都在熱砂床上進行。

氣化反應隨度快,產氣率高。與固定床相比,流化床沒有爐柵,一個簡單的流化床由燃燒室、布風板組成,氣化劑通過布風板進入流化床反應器中。按氣化器結構和氣化過程,可將流化床分為鼓泡流化床和循環流化床。流化床氣化反應速度快,產氣量大,燃氣熱值高焦油含量低,是唯一在恆溫床上反應的氣化爐,原料適應性廣,可大規模利用。

但可燃氣中灰分含量較多,結構比較復雜。按氣化爐結構和氣化過程可將流化床氣化爐分為單床氣化爐、雙床氣化爐、循環流化床氣化爐及攜帶床氣化爐四種類型。

生物質氣化技術的多樣性決定了其應用類別的多樣性不同的氣化爐,不同的工藝最終的用途都不用;同一氣化設備選用不同的物料,不同的工藝最終用途也不同。因此不同地區,不同條件,選用不同的氣化設備。生物質氣化技術的基本應用方式主要有四個方面,即用於供熱、用於發電、用於供氣、用於化學品合成。

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『貳』 生物質氣化爐的工作原理

不同生物質的反應過程也有差異，常見氣化爐反應可分為氧化層、還原層、裂解層和乾燥層。
1、氧化反應
生物質在氧化層中的主要反應為氧化反應，氣化劑由爐柵的下部導入，經灰渣層吸熱後進入氧化層，在這里通過高溫的碳發生燃燒反應，生成大量的二氧化碳，同時放出熱量，溫度可達1000~1300攝氏度，
在氧化層進行的燃燒均為放熱反應，這部分反應熱為還原層的還原反應，物料的咧解及乾燥提供了熱源。
2、還原反應。在氧化層中生成的二氧化碳和碳與水蒸氣發生還原反應。
3、裂解反應區。氧化區及還原區生成的熱氣體在上行過程中經裂解區，將生物質加熱，使在裂解區的生物質進行裂解反應。
4、乾燥區。經氧化層、還原層及裂解反應區的氣體產物上升至該區，加熱生物質原料，使原料中的水分蒸發，吸收熱量，並降低產生溫度，生物質氣化爐的出口溫度一般為100~300℃
氧化區及還原區總稱氣化區，氣化反應主要在這里進行。裂解區和乾燥區總稱為燃料准備區。

『叄』 生物質氣化和生物質熱解是什麼區別

熱解是指燃料在惰性氣氛或有限供氧的條件下發生的降解反應，生成熱解氣體、焦油和生物質碳，熱解氣體一般是co,co2,h2等小分子氣體。而氣化是指燃料與周圍氣氛反應生成可燃氣體，氣氛可以是空氣、富氧氣體甚至純氧、氫氣、水蒸汽等，生成的可燃氣體一般是co,ch4，h2，c2h2等的混合物。所以熱解主要強調的是氣氛為無氧或有限供氧，而氣化主要強調的是生成氣體是可燃氣體，熱解和氣化某種情況下是一樣的，只是強調點不同，如貧氧下的燃料受熱分解反應。生物質與煤的熱解氣化反應原理是相同的，生物質與煤的成分不同，所以它們的熱解氣化的區別之一就是他們的氣化產物不同，其次，生物質的反應活性一般高於煤，因此，他們的熱解氣化的主要溫度區間也不同。

『肆』 燃燒生物質木屑顆粒燃料，需要改造鍋爐嗎 為什麼要改造鍋爐 什麼叫氣化燃燒

你好，改造是提高自動化的程度，不需要鍋爐工持續加料，燃燒更充分，更節能。一般都需要改造，氣化燃燒就是把沒有充分燃燒的高溫煙氣補氧，使高溫煙氣繼續燃燒分解，釋放更多熱量。

『伍』 未來20年內，生物質直燃，氣化和熱解技術，哪一種技術更有發展前景，為什麼

隨著互聯網越來越普及，電腦相關的行業人才也越來越稀缺，就業崗位逐年增多，人才供不應求。因此從事互聯網相關的行業，是一個不錯的選擇。至於想學的專業，就看個人的愛好和本身的素質來看，建設藝術設計，電子商務，新媒體UI設計，影視後期等等都是近兩年發展很快的專業，就業前景不錯。

『陸』 生物質熱解氣化燃燒和直接燃燒,釋放熱能一樣嗎

不一樣。物質熱解氣化過程中要吸收熱量，燃燒釋放的熱量基本一致，因為熱解氣化吸收了一部分熱能，所以同一物質熱解氣化燃燒釋放熱能大於直接燃燒。

『柒』 生物質燃燒方式有哪些

直接燃燒把生物質直接進行燃燒，生物質的直接燃燒的方式有爐灶燃燒、鍋爐燃燒、垃圾焚燒。

1、爐灶燃燒一般適用於農村或山區的家庭用的爐子，爐灶投資最省，但是效率最低，燃燒效率在11-21%左右。  

2、鍋爐燃燒是生物質直接在鍋爐內燃燒，鍋爐燃燒適用於大規模的利用生物質，鍋爐燃燒主要優點是效率高，並且可實現工業化生產。鍋爐燃燒缺點是投資高，而且不適於分散的小規模利用，生物質必須相對比較集中才能採用本技術。
 
3、垃圾焚燒也是採用鍋爐技術處理垃圾，但由於垃圾的熱值低，腐蝕性強，所以它要求技術更高，投資更大，從能量利用的角度，它也必須規模較大規模才能比較合理。

生物質利用生物質燃燒機特點：
特點1、使用成本省錢：特點2、內膽特質堅固：特點3、特點4、燃料來源方便：特點5、綠色能源環保：特點6、自動化程度高；特點7、機體結構緊湊；特點8、適用行業廣泛

『捌』 生物質直燃發電,混燃發電和氣化發電各自的優勢和劣勢是什麼

1生物質混燃發電與直燃發電、氣化發電的對比
常見的生物質發電技術有直燃發電、沼氣發電、甲醇發電、生物質燃氣發電技術等。目前，國內研究較多的是生物質直燃發電和生物質氣化發電技術，對生物質混燃發電技術的應用研究有限。基於我國小火電數量多而污染重的特點，以及農村生物質本身來源廣且數量大的特殊國情，本文先從技術和政策角度對生物質混燃發電技術進行討論，然後分析生物質混燃發電的經濟效益、環保效益和社會效益，後者更為重要。
1.1生物質直燃發電現狀
生物質發電主要是利用農業、林業廢棄物為原料，也可以將城市垃圾作為原料，採取直接燃燒的發電方式。如英國ELY秸稈直燃電站是目前世界上較大的秸稈直燃電廠，裝機容量為3.8萬kW，年耗秸稈約20萬t。古巴政府與聯合國發展組織等機構合作，預計投資1億美元興建以甘蔗渣為原料的環保電廠。我國直燃發電方面在南方地區有一定的規模。兩廣省份共有小型發電機組300餘台，總裝機容量800MW。生物質直接燃燒發電技術已比較成熟，由於生物質能源需要在大規模利用下才具有明顯的經濟效益，因而要求生物質資源集中、數量巨大、具有生產經濟性。
1.2生物質氣化發電現狀
生物質氣化發電是指生物質經熱化學轉化在氣化爐中氣化生成可燃氣體，經過凈化後驅動內燃機或小型燃氣輪機發電。小型氣化發電採用氣化-內燃機(或燃氣輪機)發電工藝，大規模的氣化-燃氣輪機聯合循環發電系統作為先進的生物質氣化發電技術，能耗比常規系統低，總體效率高於40％，但關鍵技術仍未成熟，尚處在示範和研究階段。在氣化發電技術方面，廣州能源研究所在江蘇鎮江市丹徒經濟技術開發區進行了4MW級生物質氣化燃氣-蒸汽整體聯合循環發電示範項目的設計研究，並取得了一定成果。
1.3生物質混燃發電現狀
生物質混燃發電技術在挪威、瑞典、芬蘭和美國已得到應用。早在2003年美國生物質發電裝機容量約達970萬kW，占可再生能源發電裝機容量的10%，發電量約佔全國總發電量的1%。其中生物質混燃發電在美國生物質發電中的比重較大，混燒生物質燃料的份額大多佔到3%～12%，預計還有更多的發電廠將可能採用此項技術。英國Fiddlersferry電廠的4台500MW機組，直接混燃壓制的廢木顆粒燃料、橄欖核等生物質，混燃比例為鍋爐總輸入熱量的20%，每天消耗生物質約1500t，可使SO2排量下降10%，CO2排放量每年減少100萬t。在我國生物質混燃發電技術應用不多，與發達國家相比還相距較遠。但是該項技術可以減少CO2的凈排放量，符合低碳經濟的發展要求、符合削減溫室氣體的需要，具有很大的發展潛力。
在我國農村，農戶土地分散導致秸稈收集難度較大，收集運輸成本限制著秸稈的收集半徑，加上秸稈種類復雜，若建立純燃燒秸稈的電廠，難以保證原料的經濟供應。摻燒生物質不失為一種更現實的解決方案，即把部分生物質和煤混燃，減少一部分耗煤。與生物質直燃發電相比，生物質混燃發電具有投資小、建設周期短、對原料價格易於控制等優勢。從技術上看，混燒比純燒具有更多的優越性：可以用秸稈等生物質替代一部分煤來發電，不必新建單位投資大、發電效率低的純「秸稈」電廠。何張陳將混燃案例與氣化案例作了比較，發現氣化案例的發電成本要比混燃案例高，而且對生物質價格變化更敏感。興化中科估計的單位裝機容量投資約為豐縣鑫源投資的11.3倍，約為寶應協鑫的1.4倍。混燃還可以提高秸稈等生物質的利用效率、緩解腐蝕問題、減少污染、簡化基礎設施。
2生物質混燃發電技術解析
由於我國小火電廠數量多並且污染大，與其廢棄關閉，不如因地制宜的對一些小型燃煤電廠設備略加改造，利用生物質能發電。典型的生物質能發電廠設備規模小，裝機容量<30MW；但是利用生物質混燃發電既可發揮現有煤粉燃燒發電的高效率，實現生物質的大量高效利用，而且對現役小型火電廠改造無需大量資金投資，凸顯出生物質混燃發電的優越性，特別是生物質氣化混燒發電通用性較強，對原有電站的影響比直接混燒發電對原有電站的影響小些。生物質鍋爐按燃燒方式有層燃爐、流化床鍋爐、懸浮燃燒鍋爐等方案可供選擇，對現役火電廠實施混燃技術改造，鍋爐本體結構不需大的變化（主要改造鍋爐燃燒設備）。改造主要涉及在已有燃料系統中進行生物質摻混，有以下3方式。
（1）在給煤機上游與煤混合，再一起制粉後噴入爐膛燃燒。
（2）採用專門的破碎裝置進行生物質的切割或粉碎，然後在燃燒器上游混入煤粉氣流中，或通過專設的生物質燃燒器噴入爐膛燃燒。
（3）將生物質在生物質氣化爐中氣化，產生的燃氣直接通到鍋爐中與煤混合燃燒。本文主要以第2種和第3種為研究對象。
技術上，生物質和煤混燃關鍵是生物質燃料的選擇和積灰問題。燃料的選擇可以通過管理手段並輔以摻混設備加以解決。下面主要討論積灰問題。
生物質和煤混燃的可行性，在一定程度上受積灰的影響很大。不同燃料的積灰特性與多種因素相關，如灰的含量、飛灰的粒徑分布、灰的組成和灰的流動性。積灰是必須考慮的重要因素，因為積灰對鍋爐運行、鍋爐效率、換熱器表面的腐蝕和灰的最終利用都有重要影響。與煤相比，生物質（如秸稈）和煤混燃時，兩種原料之間的相互作用會改變積灰的組成、降低顆粒的收集效率和灰的沉降速率。生物質灰中鹼性成分（特別是鹼金屬K）含量也比較高，且主要以活性成分存在，從火焰中易揮發出來凝結在受熱面上形成結渣和積灰，實際商業應用中生物質摻混比*高為15%，當摻比較小時，一般不會發生受熱麵灰污問題。國際和國內的經驗均表明，生物質混燃發電在技術上沒有大的障礙，技術上是完全可行的。

『玖』 生物質氣化發電和生物質直燃發電有什麼區別

生物質氣化發電和生物質直燃發電有什麼區別
固體生物質燃料氣化過程的基礎是碳的燃燒,這是因為：(1)碳是大多數生物質固體燃料中有機物質的主要組成部分；(2)碳的燃燒是反應過程中一個最大的階段，它決定著整個燃燒氣化過程；(3)碳的燃燒是氣化過程所需熱量的主要來源。所以首先分析生物質的燃燒過程，之後進一步研究生物質的氣化過程。
生物質鍋爐與燃煤鍋爐的區別
1、生物質鍋爐是以農林秸稈廢棄物為燃料，燃燒清潔無污染，而燃煤鍋爐是以礦石燃料煤炭為燃料，使用時產生了較多的粉塵，硫氧化物和氮氧化物。
2、生物質鍋爐具有直接排放不冒煙、不怕結渣、不腐蝕特點，而燃煤鍋煙塵污染大、燃燒不充分浪費大、不節能環保。
3、生物質鍋爐的耐用性，穩定性，節能性更好。