Opsomming: As 'n hernubare skoon energie, is biomassa-vergassingstegnologie kragtig ontwikkel.Hierdie vraestel stel kortliks die basiese beginsels van biomassavergassing en die tipes vergassingsprosesse bekend, en verduidelik die werksbeginsels en voordele en nadele van die hooftipes vergassers.Die vergassingsdoeltreffendheid is hoog, maar die struktuur is kompleks;die ontleding van die kenmerke van die vergasser het leidende betekenis vir die ontwerp en werking van die biomassa-vergassingprojek.
inleiding
Met die toenemend ernstige globale energiekrisis en die vernietiging van die ekologiese omgewing, is biomassa, as 'n hernubare skoon energie, die vierde grootste hulpbron naas olie, steenkool en aardgas, en het groot aandag getrek.Biomassa-vergassingstegnologie kan nie net gas en kragopwekking verskaf nie, maar kan ook gebruik word om metanol en ammoniak te sintetiseer.Dit het voldoende tegniese buigsaamheid, goeie netheid, hoë ekonomie en hoë doeltreffendheid.Lande regoor die wêreld is aktief Bevorder navorsing oor biomassa-vergassingstegnologie.
1 Die beginsel van biomassavergassing
Biomassavergassing is 'n versameling van meer komplekse reaksies.Vanuit 'n makro-perspektief kan dit in vier reaksiestadia verdeel word: droging, pirolise, oksidasie (verbranding) en reduksie.
Droog is 'n eenvoudige fisiese proses, wat hoofsaaklik tussen 100 en 150 °C plaasvind, en die hele proses moet baie hitte absorbeer.Wanneer die temperatuur bo 15 °C bereik, begin die biomassa pirolise ondergaan, vlugtige stowwe word neergeslag, en houtskool word gelaat om 'n bed te vorm vir verdere reaksies.Die gasprodukte van biomassa-pirolise sluit in CO, CO2, CH4, H2, ens., wat oksidasiereaksies (verbranding) met suurstof sal ondergaan, en baie hitte uitstraal, wat genoeg hitte verskaf vir droog-, pirolise- en reduksiereaksies, en die handhawing van die hele vergassingsproses.Aanhoudend.Die waterdamp en CO2 wat deur die oksidasiereaksie (verbranding) geproduseer word, sal met koolstof reageer om H2 en CO te genereer, en sodoende die omskakeling van vaste brandstof na gasbrandstof voltooi.Hierdie proses is 'n reduksiereaksie (endotermiese reaksie).Hoe hoër die temperatuur, hoe meer intens is die reaksie.Wanneer die temperatuur laer as 800°C is, is die reaksie basies in 'n stagnerende toestand.
2 vaste bed vergassers
In 'n vastebedvergasser ondergaan biomassabrandstof droging, pirolise, oksidasie (verbranding) en reduksie en word dit in brandbare gas omgeskakel.Volgens die toevoerposisie van die vergassingsmiddel en die volgorde van vloei deur die brandstoflaag, is daar op-suig tipe, af-suig tipe, kruis-suig tipe en oop tipe, en die eerste twee tipes vergassers word hoofsaaklik gebruik.
2.1 Opwaartse vergasser
Die reaksielaag van die opsuigvergasser is van bo na onder 'n drooglaag, 'n piroliselaag, 'n reduksielaag en 'n oksiedlaag.Die biomassa word van bo af in die vergasser ingevoer, eers verhit en gedroog deur die gas, en dan deur die hitte gepiroliseer, 'n groot hoeveelheid vlugtige stowwe word neergeslaan, en die vaste koolstof gaan die reduksielaag en die oksiedlaag onder op sy beurt binne. .Die vergassingsmiddel word vanaf die onderste deel voorsien en ondergaan eerstens 'n oksidasiereaksie met die vaste koolstof, wat hitte vrystel om die temperatuur van die gasstroom en die bed vinnig te verhoog, en die gasstroom is vol verbrandingsprodukte.Nadat die reduseerlaag binnegegaan het, ondergaan die verbrandingsproduk en die koolstof 'n reduksiereaksie, en die endotermiese verlaag die temperatuur.Wanneer die temperatuur onder 800 °C daal, word die reaksietempo stadig en stop dit selfs.Die lugvloei gaan voort opwaarts en verskaf hitte vir brandstofpirolise en droog.
2.2 Afwaartse vergasser
Die reaksielaag van die afwaartse vergasser is, van bo na onder, 'n drooglaag, 'n piroliselaag, 'n oksiedlaag en 'n reduksielaag.Daar is twee tipes aftrekvergassers, afhangende van die plek waar die vergassingsmiddel voorsien word: een is 'n aftrekvergasser met 'n middelste nekgedeelte, en die vergassingsmiddel word vanaf die boonste gedeelte van die middelnekgedeelte voorsien.;Die tweede is 'n afwaartse vergasser sonder 'n tussennekgedeelte, en die vergassingsmiddel word vanaf die boonste gedeelte voorsien.Die werkbeginsel van die afwaartse vergasser is basies dieselfde as dié van die opwaartse trektipe, behalwe dat die hitte wat benodig word vir brandstofdroging en pirolise van die onderste oksiedlaag af kom.
3 Gefluidiseerde bed vergasser
Die hoofvergassingreaksiemeganisme van gefluïdiseerde bed en vaste bed is basies dieselfde, maar daar is geen duidelike vaste bed nie.Tans is daar drie hooftipes vloeibed: borrelende vloeibed, sirkulerende vloeibed en dubbel gefluïdiseerde bed.
3.1 Borrelende vloeibedvergasser (BFB)
In 'n borrelende gefluïdiseerde bed, wanneer die gassnelheid die kritieke fluïdiseringsgassnelheid oorskry, begin die vaste stowwe te vloei, borrels verskyn in die bed, en 'n digte fase sone waar partikels saamvoeg en 'n verdunde fase sone wat deur borrels oorheers word, verskyn.
Die oond liggaam is relatief dik en vet, en die onderste deel is die digte fase area met duidelike bed laag.Die vergassingsreaksie vind hoofsaaklik in die digfase-area plaas.Om te verhoed dat die fyn deeltjiebrandstof deur die lugvloei uit die digfase-area gevoer word, is die boonste gedeelte van die oond ontwerp met 'n uitsettingsgedeelte om die gassnelheid te verminder., wat ook die reaksietyd van die brandstof in die verdunde fase-gebied verleng.
3.2 Sirkulerende gefluïdiseerde bed vergasser (CFB)
Die oondliggaam van die CFB-vergasser is slank en skraal, en 'n sikloonskeier is by die boonste uitlaat van die oond geïnstalleer om hoë-temperatuur vaste deeltjies te skei en te versamel en terug te stuur na die oond.
Die CFB-bed vul die hele houerspasie, en daar is geen digte fase sone en verdunde fase sone nie.Die nodige voorwaarde vir die handhawing van die deeltjiekonsentrasie in die bed is 'n groot hoeveelheid vaste deeltjies wat sirkuleer.Sodra die sirkulasie nie goed is nie, kan al die deeltjies in die bed uitgeblaas word.As gevolg van die swak fluïdiseringseienskappe van biomassabrandstowwe, gebruik CFB-vergassers basies sand as 'n hulpfluïdiseringsmedium.
Die CFB-vergasser het twee kenmerke: die gasvloeitempo is hoog, gewoonlik tussen 4~7m/s, die bed werk in die vinnige fluïdiseringsone;die hoë sirkulasietempo van vaste deeltjies is tussen 10~20.
3.3 Dubbel gefluïdiseerde bed vergasser (DFB)
Die dubbele gefluïdiseerde bed vergasser neem twee gefluïdiseerde bed oonde aan, een is 'n vergasser en die ander is 'n verbrandingsoond.Die biomassabrandstof word by die vergasser gevoeg met warm sand as die bedmateriaal, en die hoeveelheid sand word geabsorbeer, en die pirolise-reaksie word uitgevoer.Die gasproduk dra die oorblywende koolstof en die sand en word in die skeier geskei.Die geskeide koolstofresidu en sand word met die lug in die verbrandingsoond verbrand om die sand te verhit, en die warm sand word deur die rookgas gedra en deur die skeier geskei, en die warm sand word na die vergasser teruggebring.Die uitstaande kenmerk van die DFB-vergasser is dat die brandstofdeeltjies in die twee vloeibed-oonde vervoer word deur die sterk vervoerkapasiteit van die vloeibed te benut.
4 Eienskappe van verskillende soorte vergassers
Die vastebedvergasser het 'n eenvoudige struktuur, wye aanpasbaarheid van grondstowwe, deeltjiegrootte tot 100 mm, lae sensitiwiteit vir slakvorming en lae gasvliegasinhoud, maar dit is slegs geskik vir kleinskaalse vergassingsbedrywighede en is moeilik om te skaal. .
Die vloeibedvergasser het 'n hoë vergassingsdoeltreffendheid en 'n hoë kaloriewaarde, maar sy struktuur is relatief kompleks.Dit het sekere vereistes oor die deeltjiegrootte, eenvormigheid, waterinhoud en natuurlike ophopingshoek van die brandstof.Dit is sensitief vir slak, en die gasvliegasinhoud As daar baie is, moet dit toegerus word met 'n stofverwydering en suiweringstelsel.Op die oomblik neem grootskaalse biomassa-vergassingsprojekte geleidelik die onderdruk-vloeibedvergasser-tegnologie aan.
5 Gevolgtrekking
Tans word die globale koolstofvrystellingsvereistes al hoe strenger, en die belangrikheid van biomassa met die kenmerke van "nul koolstofvrystelling" word al hoe meer duidelik.Hierdie vraestel stel kortliks die beginsel van biomassavergassing bekend en vergelyk en ontleed verskillende tipes vergassers.Daar kan gesien word dat die vaste bed en die gefluïdiseerde bed hul eie voordele het, maar die gefluïdiseerde bed is meer geskik vir grootskaalse en is die toekomstige ontwikkelingsrigting, om sodoende 'n bietjie rigtinggewende betekenis te bring vir die ontwerp en werking van biomassa-vergassingsprojekte.
Postyd: 29-Mrt-2022