生物质气化技术生物质气化原理是指将原料(柴薪pdf

  生物质气化技术 生物质气化原理 生物质气化是指将生物质原料（柴薪、锯末、麦秆、稻草等）压制成型或简单破碎加 工处理后，送入气化炉中，在欠氧的条件下进行气化裂解，从而得到的可燃气体，根据应用 需要有时还要对产出气经行净化处理从而得到优质的产品气。 生物质气化原理是在一定的热力学条件下，借助于气化介质（空气、氧气或水蒸气等） 的作用，使生物质的高聚物发生热解、氧化、还原、重整反应，热解伴生的焦油进一步热裂 化或催化裂化成为小分子碳氢化合物，获得CO、H 和CH 等气体。 2 4 由于生物质由纤维素、半纤维素、木质素、惰性灰等组成，含氧量和挥发份高，焦炭 的活化性强，因此生物质与煤相比，具有更高的气化活性，更适合气化。生物质气化主要包 括气化反应、合成气催化变换和气体分离净化过程（直接燃用的不用分离净化）。 生物质气化反应原理如图2-1所示： 生物质气化化学反应式（以空气为气化介质）： CH O +0.4O+1.5N=0.7CO+0.3CO+0.6H+0.1HO+(1.5N) 1.4 0.6 2 2 2 2 2 2 生物质气化的主要参数： 1）当量比： 理论最佳当量比为 0.28 ，由于原料与气化方式的不同，实际运行中，控制 的最佳当量比在0.2~0.28之间。 2）气体产率： 3 流化床气化炉的气体产率约为1.9～2.3Nm/kg。 3）气化效率： 生物质燃料气化活性高，气化效率高，可达90％以上。 4）气体热值： 根据生物质原料的不同，所产生物质气的热值不同，参考《生物质燃气的成分分析表》 表1所示为各种原材料的生物质燃气成分表： 表2-1 生物质燃气的成分分析表 H O CH CO C H N Hg 2 2 4 n m 2 燃料 % CO % % % % % % kJ/m3 2 玉米芯 20.0 13.0 0.9 2.3 17.0 0.2 46.6 5317.6 茶壳 13.01 7.9 2.2 3.75 22.4 0.2 50.59 5298.5 木屑 13.76 10.5 0.4 4.04 23.4 1.0 46.9 6085.7 棉柴 11.5 11.6 1.5 1.92 22.7 0.2 50.58 4915.5 花生壳 21.0 17.6 0.8 2.1 15.5 0.9 42.1 5819.4 表2-2 几种典型燃气及燃-空混合气热工性质对比 气体低位热值 理论空气量 理论燃烧 3 3 3 3 气体种类 （kJ/m ） （m/m ） 温度（℃） 燃-空混合气低位热值（kJ/m ） 天然气 36586 9.64 1970 3438 焦炉煤气 17615 4.21 1998 3381 混合煤气 13858 3.18 1986 3315 发生炉煤气 5735 1.19 1600 2618 沼气 21223 5.56 3191 秸秆生物质气 5316 0.9 1810 2798 生物质可燃气的优点 1）生物质可燃气除具有生物质燃料的一般特点外，还具有以下优点： 2）环保清洁型气体燃料； 3）燃烧特性好，燃尽率高； 4）含硫量极低，仅为燃料油的1/20左右，不用采取任何脱硫措施即可达到 环保要求； 5）含氮量极低，燃烧时不用采取任何脱硝措施即可达到环保要求； 6）燃气含灰量低； 7）“0”排放：生物质燃烧排放的CO 与其在生长过程中吸收的CO 相同， 2 2 且替代了化石能源，减少了净排放，根据《京都议定书》机制，生物质燃料CO 2 为生态“0”排放。 生

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