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生物质气化炉
浏览: 发布日期:2020-11-21
生物质由于本身低氮低硫特点,是替代天然气的清洁能源。近年来国家多部门提出加快推进使用生物质供热替代燃煤锅炉,且建设多个生物质锅炉供热示范项目,带动行业发展提速。
生物质原料通常含有60~80%挥发份,在相对较低温度下就有相当量的固体组分转化为可燃挥发份物质。不同于直燃锅炉的完全氧化的燃烧反应,生物质气化生成的高品质的燃气在适量的配风下再充分的燃烧,更加环保,是最适合生物质的燃烧方式。
生物质气化燃烧技术,不同于生物质直燃技术,生物质气化燃烧系统有多级配风技术和独特控氧配风可技术,整个燃烧过程在低氧氛围中燃烧,整个炉膛控制均匀,抑制氮氧化物的生成,对比同样直燃锅炉,生物质气化燃烧方式氮氧化物更低,可以达到国家排放标准。

 

技术原理  

生物质气化是指将生物质原料经过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烈解,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、H2和CH4等气体,从而得到的可燃气体。

工艺流程简介

祈雅典生物质气化炉采用上吸式旋转炉排高温热解气化炉,生物质燃料通过自动喂料机从气化炉侧面加入炉内,均匀布料在旋转炉排上。燃料层承托在炉排上,选用空气做为气化剂,由一次风机从炉排下部鼓入,高温气化燃气通过烧嘴进入锅炉炉膛。
生物质高温燃气通过燃烧器与来自空气预热的二次风(助燃热风)进行充分的混合燃烧,燃烧火焰喷入锅炉炉膛内。燃烧产生火焰和高温烟气通过辐射和对流换热被锅炉炉膛、烟管和节能器的受热面吸收,与锅炉内的水介质进行换热,产生蒸汽。

设备参数

设备输出功率:~1200万大卡(20吨锅炉);
设备用途:锅炉、热风炉、烘干机、工业窑炉等;
使用燃料:竹片竹粉、木片木粉、桉树皮、果壳、颗粒压块等生物质燃料,
燃料水分要求:燃料水分可高达40%
产气比:1吨生物质产生3~5吨饱和蒸汽(与生物质水分、热值等有关) 
控制系统:自动控制,安全联锁保障;

 生物质气化优势

1、生物质气化炉适用多种生物质燃料
祈雅典开发出独特进料系统系统能适用不规则形状燃料如:木片、木块、木粉,同时兼容适用生物质压块、生物质颗粒。在禁煤、缺气、其它燃料贵的情况下仍能有低成本燃料供应。生物质燃料水分可以高达40%,生物质燃料组织容易,成本较低,排放环保,是替代传统高污染,高成本能源的首选燃料。
2、生物质气化锅炉运行成本低 收益大
生物质气化锅炉供热能燃料成本低,燃料燃尽率高,够有效降低蒸汽成本,燃煤<生物质气化燃烧<生物质颗粒<天然气。适合用在锅炉合同能源管理,收益更大。
3、自动化程度高 运行稳定 安全可靠
生物质气化相对于直燃锅炉起炉更快,点火时间短,锅炉负荷更好调节,自动化程度高,自动上料、自动恒压恒温,锅炉自动联锁控制,节省人工,1台设备只需要1个操作人员。
4、生物质气化燃烧更环保
生物质气化燃烧效果更好,不冒黑烟;物质燃料硫含量只有0.05%,不需任何处理,SO2便可达到排放标准;独特的多级配风和控氧燃烧技术,烟气排放氮氧化物达到低氮排放标准。

合作模式

1. BOT模式
  BOT即建设-运营-移交。祈雅典采用“能源+装置+服务”的全产业链模式,根据客户不同的能源需求,设计全面的能源解决方案,依据解决方案为客户提供生物质工业燃料、热能运行装置,以及热能运行装置安装建设和运营服务,为客户有偿提供蒸汽或热力,实现节能减排目标。
2. 设备销售或者技术服务
祈雅典定位为“生物质能生产应用技术设备提供商、能源管理服务商和节能减排环保项目系统集成商”,因此,除”BOT”模式外,根据不同客户需求,提供锅炉供热系统整体解决方案,可以直接出售成套设备或单体设备,也可以有偿提供技术服务,提供长期的专业性服务





生物质流化床气化炉

技术简介 

生物质流化床气化炉利用了先进的快速流态化技术和生物质热解气化技术,将细小的生物质废物如木粉、木屑、谷壳、甘蔗渣和粉碎的秸秆等,经高温热化学反应转换为高品位的气体燃料,可作为锅炉用燃气,也可用于燃气机发电或供城镇居民生活用煤气,用途多样,达到了处理废物、保护环境、回收能源之目的,是一种高效的能量转换与节能装置。
该设备可在常压下操作,热解气化反应器的温度为700-850℃,燃气燃烧度为900-1100℃。经过高温裂解气化得到高热值的生物质热燃气可以直接到锅炉燃烧供热的气化炉。气化炉热效率高达95%以上。
生物质流化床气化锅炉主要由:进料系统、流化床气化炉、除尘设备、燃气动力装置、燃烧器、燃气锅炉等组成。
 

设备参数

设备输出功率:600~2400万大卡(40吨锅炉);
设备用途:锅炉、热风炉、烘干机、工业窑炉等;
使用燃料:竹片竹粉、木片木粉等生物质燃料;
燃料尺寸:形状规则,直径<10mm;
燃料水分要求:可高达40%
产气比:1吨生物质产生3~5吨饱和蒸汽(与生物质水分、热值等有关) 
控制系统:自动控制,安全联锁保障;应用范围 
适用于锅炉、熔炼炉、热风炉、工业窑炉、焚烧炉等各种热能行业。

技术特点 

1、产气量大,稳定,高效,无污染;
2、能够处理细小的、质轻的固体生物质废物,并具有较高的能量转换效率,热效率达95%左右;
3、生产强度负荷大,比国内固定床气化炉提高8倍,适用于大吨位锅炉;
4、生物质燃料选择范围大,有麦秸、稻草、玉米秆、刨花、竹粉、锯末等,确保燃料供应,有效保证锅炉燃料稳定供应; 
5、采用多级配风技术和控氧燃烧技术,低氮燃烧,控制NOX达标排放。 
6、采用高温裂解燃烧技术,焦油等以气态的形式直接燃烧,无废水等各种废弃物排放。解决了生物质气化焦油含量高等技术难题,避免了水洗焦油带来的水质二次污染; 
7、生物质流化床气化炉加热迅速,可频繁起停,床温均匀,气固接触混合良好,气化强度大、综合经济性好的特点。
 


生物质炭化炉

技术简介

干馏热解炭化是在完全或部分缺氧条件下,借助于外部热源的作用,使生物质或者其他固体有机物的高聚物,发生热解、氧化、还原、重整等反应化学反应。整个过程中,挥发分大部分裂解成为小分子的CO、H2和CH4等可燃气,而随温度的升高内部大分子结构缩聚生成具有一定固定碳质体的微孔结构炭,转变为炭。

工艺流程简介

干馏炭化热解系统主要由进料装置、双层套筒热解装置、燃气净化装置出炭装置、沉降箱、控制柜等组成。工作过程:将生物质等原料装入进料斗中,当物料缓慢进入炭化室后,启动柴油燃烧器(升温后用自产燃气替代),物料经螺旋输送机缓慢推动前进,通过调速电机控制物料前进的速度,随着物料不断前进,热解炉温度升高,物料开始发生热解反应,随着温度的不断升高,可燃气和生物质油析出,产生的生物炭经出炭管通过出炭口关风器落入集炭箱。生物质油在冷凝装置洗出到油箱。可燃气经引风机进入气体燃烧器,可燃气在燃烧室内充分燃烧,产生的高温烟气进入高温烟气套筒热解炉加热,最后,烟气通过抽风机或烟囱排出。生产过程中物料不断的喂入,热解过程持续,实现生物炭和生物油的连续生产。

适用范围:

生物质炭化、废旧轮胎炼油、塑料热解炭化、油渣炼油、废布料炭化等
 

技术优势

1、该设备连续式工业化运行,24小时连续稳定不停歇生产 ;
2、反应温度稳定,反应温度可控性高,产品质量均匀;      
3、机械上料,自动化控制,工业生产效率高,大大降低劳动强度。
4、系统负压运行,安全稳定,进料系统不往外冒烟,生产车间干净,无污染;
5、炉体设备容积相对较小,故障处理方便、维修费用低;
 
 
 

生物质全气化炉

生物质气化-炭气联产原理

生物质气化炭化是在完全或部分缺氧条件下,借助于部分空气的作用,使生物质挥发分中的高聚物发生热解、氧化、还原、重整反应,热裂化或催化裂化为小分子化合物,获得含CO、H2和CH4等可燃气体的过程。
整个过程中,挥发分大部分裂解成为小分子的CO、H2和CH4等可燃气,随温度的升高内部大分子结构裂解生成具有一定固定碳质体的微孔结构生物质炭,可进一步处理成为蜂窝煤状、棒状、颗粒状等的固体成型炭燃料。纤维素、半纤维素燃烧时首先挥发释放出挥发份物质,木质素最后转变为碳。
 

工艺流程简介

本工艺采用改良的生物质气化下吸式的工艺。
生物燃料仓库中输送,通过皮带输送机输送斗式提升机,然后通过进料螺旋送入气化炉。空气作为气化剂也同时进入炉内与生物质燃料在气化炉中发生气化反应,使原本的长链分子裂解为生物燃气气体组分,气体组分由CO、CH4、H2和焦油(气态)等组成,经过降温除尘之后到锅炉内燃烧。而固体的生物质炭在炉底通过炉排,经过冷却降温之后,螺旋蛟龙排出。木醋液经过降温冷凝静置备其他生产加工车间生产用。
一般由以下几大部分组成:a、给料系统;b、气化系统;c、燃气净化系统;d、出炭系统;e、冷却系统;f、控制系统;
 

工艺参数

设备:生物质气化炭气联炉
生物质气化率:0.6~2.0Nm3/Kg(与生物质品质、需求有关)
生物质炭化率  0.2~0.32Nm3/Nm3/Kg(与生物质品质、需求有关)
饱和温度: 50~65℃

主要产品

A、生物质燃气
 
 


B、生物质炭
 

生物质炭主要指标及其热值
名称 热值Kcal/Kg 灰分% 挥发份% 固定碳%
生物质炭(木质) 7500 8.44 9.76 81.80

      生物质炭是一种多孔质材料,外观黑色,形状有粉状和颗粒状。具有发达的孔隙结构,较大的比表面积,特异的表面官能团,稳定的物理和化学性质。秸秆炭可用于制作炭基复合肥,既有肥料的作用,又有改良土壤的效果。 具体效果为:(1)增加土壤的孔隙度,改善土壤的通 气、透水状况。(2) 抑制土壤对磷的吸附,改善作物对磷的吸收。(3) 可修复被重金属污染的土壤。

我司技术优势

1、该炉是连续生产,可以24小时连续稳定生产 ;
2、气化反应层温度稳定,反应温度可控性高,产品质量均匀;      
3、劳动强度较低,生产效率高。机械上料,自动化控制,工业生产,大大降低劳动强度。一台炭气联产量24吨炭/天,每班只需要2-3个工人操作;
4、系统负压运行,安全稳定,进料系统不往外冒烟,生产车间干净,无污染;
5、炉体设备容积相对较小,故障处理方便、维修费用低。

第五章  工程案例

 

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