生物質(zhì)氣化爐經(jīng)過凈化處理可直接代替石油、天然氣直接輸送到軋鋼爐、鍛造爐、耐火材料隧道窯、水泥回轉(zhuǎn)窯、蒸汽鍋爐、熱水鍋爐和導(dǎo)熱油爐等各種熱工爐窯進行供熱?？山档蜕a(chǎn)成本，帶來很高的經(jīng)濟效益。對于燃料品質(zhì)要求高的玻璃爐窯、陶瓷爐窯或發(fā)電廠，配套燃氣凈化裝置，凈化后的氣體去供爐窯或供生物質(zhì)內(nèi)燃機發(fā)電機組發(fā)電。產(chǎn)品技術(shù)成熟，擁有多項國家專利技術(shù)。
生物質(zhì)固定床氣化爐簡介
固定床為生物質(zhì)氣化爐的一種重要床型，在國內(nèi)使用頗廣，固定床可分為下吸式（并流式）、上吸式（逆流式）、橫吸式、開心式，其中下吸式固定床氣化技術(shù)成熟，使用最為頻繁。
固定床氣化爐普遍采用稻殼與顆粒為原料，由于大多數(shù)氣化爐排料方式為爐篩排料，因此對原料的規(guī)格要求較大。固定床氣化爐先通過外界加熱方式為初步氣化通過熱量，一旦反應(yīng)開始，即是自供熱的過程。因此總體來說生物質(zhì)氣化是自供熱反應(yīng)。氣化開始反應(yīng)有自動點火與人工點火兩種點火方式。進料與排料方式有連續(xù)與階段性，二者并無本質(zhì)差異。
適用原料：
原料廣泛，秸稈、木片、稻殼、棕櫚殼、甘蔗渣等農(nóng)林廢棄物均可，粒徑：30-100mm，含水量：≤20%
產(chǎn)品特點：
1.結(jié)構(gòu)合理： 采用固定床下吸式炭氣聯(lián)產(chǎn)，垂直上料，液壓往復(fù)式出渣，自動清灰，焦油含量低，產(chǎn)氣穩(wěn)定。
2.自動化程度高：控制系統(tǒng)采用PLC控制器，互聯(lián)互鎖，故障情況下自動排除安全隱患，自動感應(yīng)聯(lián)動上料出渣，系統(tǒng)簡單易懂，操作易上手，一人值守，安全可靠。
3.爐體防護好：爐體采用水循環(huán)降溫，爐溫穩(wěn)定可連續(xù)24小時運行工作。
4.環(huán)保優(yōu)勢明顯：灰分低于1-1.5%，微量二氧化硫，二氧化碳零排放，煙塵濃度低于30mg/m3。
5.原料廣泛：秸稈，木片，稻殼，棕櫚殼，甘蔗渣，等農(nóng)林廢棄物均可。
6.運行成本低：原料廣泛易得，價位低；氣化爐氣化效率高，可達80%以上；設(shè)備故障率低，可減少二次投入；同時可以得到炭、木醋液等，可增加收入。
應(yīng)用領(lǐng)域：
發(fā)電用氣、生活用氣、蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、工業(yè)爐窯、焚燒爐、熔燒爐、廚房設(shè)備、干燥設(shè)備、食品烘干設(shè)備、熨燙設(shè)備、烤漆設(shè)備、工業(yè)退火爐、瀝青加熱設(shè)備、壓鑄機.印染行業(yè)等等。
生物質(zhì)氣化爐工作原理：
（1）干燥層：炭氣聯(lián)產(chǎn)爐最上層為干燥區(qū)，從上面加入的物料直接進入到干燥區(qū)，物料在這里同下面三個反應(yīng)區(qū)生成的熱氣體產(chǎn)物進行換熱，使原料中的水分蒸發(fā)出去，該層溫度為 200~300℃。干燥層的產(chǎn)物為干物料和水蒸氣，水蒸氣隨著下面的三個反應(yīng)區(qū)的產(chǎn)熱排出氣化爐，而干物料則落入熱解區(qū)。
（2）熱解層：生物干物料向下運行進入熱解層，同時將生物質(zhì)加熱，當(dāng)生物質(zhì)受熱后發(fā)生熱解反應(yīng)。通過熱解反應(yīng)生物質(zhì)中大部分的揮發(fā)分從固體中分離出去，在500~600℃時基本完成，剩下木炭。熱解區(qū)的主要產(chǎn)物為炭、氫氣、水蒸氣、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、焦油及其他烴類物質(zhì)等。
（3）氧化層：熱解的剩余木炭與空氣發(fā)生劇烈反應(yīng)，釋放大量熱量。由于是厭氧燃燒，氧氣的供給是不充分的，因而不完全燃燒反應(yīng)同時發(fā)生，生成一氧化碳，同時也放熱量。在氧化區(qū)，溫度可達1000℃，反應(yīng)方程式為：C+O2=CO2+△H △H=408.8千焦在氧化區(qū)進行的均為燃燒反應(yīng)，并放出熱量，也正是這部分反應(yīng)熱為還原區(qū)的還原反應(yīng)、物料的裂解和干燥，提供了熱源。在氧化區(qū)中生成的熱氣體（一氧化碳和二氧化碳）進入氣化爐的還原區(qū)，灰分落入下部的灰室中。
（4）還原層：在還原區(qū)已沒有氧氣存在，在氧化反應(yīng)中生成的二氧化碳在這里同炭及水蒸氣發(fā)生還原反應(yīng)，生成一氧化碳（CO）和氫氣（H2）。由于還原反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，還原區(qū)的溫度也相應(yīng)降低，約為600~800℃。還原區(qū)的主要產(chǎn)物為一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）和氫氣（H2）。經(jīng)過厭氧裂解氣化后還原層產(chǎn)生的就是木炭。
氣化實際上總是兼有燃料的干燥裂解過程。在實際的操作過程中，上述四個區(qū)域沒有明確的邊界，是相互滲透和交錯的。所以在氣化爐出口，產(chǎn)出氣體成分主要為一氧化碳（CO），二氧化碳（CO2）、氫氣（H2）、甲烷（CH4）、焦油及少量共他烴類，還有水蒸氣及少量灰分。
生物質(zhì)氣化爐特點：
1、該設(shè)備整體是高溫耐火材料制作，24時不間斷連高溫連續(xù)使用，適用于大噸位燃油，燃氣鍋爐，鏈條鍋爐，燃燒穩(wěn)定，鍋爐負荷可調(diào)性大；
2、生物質(zhì)燃料選擇性大，有麥秸、稻草、玉米稈、刨花、竹粉、鋸末等，確保燃料供應(yīng)，有效保證鍋爐燃料穩(wěn)定供應(yīng)；
3、本氣化爐采多級配風(fēng)，獨特低氮燃燒技術(shù)?？梢赃B續(xù)供料連續(xù)生產(chǎn)，火焰穩(wěn)定，高溫段溫度可達1100，生物質(zhì)燃料燃盡率高，熱效率高達95以上；
4、無焦油、廢水等各種廢棄物排放。采用高溫裂解燃燒技術(shù)，焦油等以氣態(tài)的形式直接燃燒，解決了生物質(zhì)氣化焦油含量高等技術(shù)難題，避免了水洗焦油帶來的水質(zhì)二次污染；
5、流化床氣化爐加熱迅速，可頻繁起停，床溫均勻，氣固接觸混合良好，氣化強度大、綜合經(jīng)濟性好的特點。
技術(shù)參數(shù)：
項目總類別 | 分類別 | YT-SQ1500 | YT-SQ1800 | YT-SQ2000 | YT-SQ2200 | YT-SQ2400 | YT-SQ2600 | YT-SQ3000 |
燃料 | 用料量 | 80-140kg | 160-280kg | 300-400kg | 500-600kg | 700-800kg | 900-1000kg | 1200-1500kg |
粒度 | 木片：30-50mm ；植物秸稈≤100mm | |||||||
含水率 | 10%-15% | |||||||
生物質(zhì)氣體 | 理論產(chǎn)量 | 240-320m3 | 480-680m3 | 900-1200m3 | 1200-1400m3 | 1600-1800m3 | 2200-2600m3 | 2800-3200m3 |
主要成份 | CO:20-25% | H2:8-15 | CH42-4% | CO2:2-4% | N2:40-45% | O2:≤1.0% | ||
混合氣熱值 | 1100-1300kcal/m3 | |||||||
性能 | 氣化率 | 木本:2-3 m3 草本：1-1.5m3 | ||||||
副產(chǎn)品 | 以木片為例：每噸原料可產(chǎn)炭200-400kg、焦油30kg、木醋液250kg | |||||||
工作壓力 | -15*10 -30*10 | |||||||
額定功率 | kw | 29.22kw | 29.22kw | 29.22kw | 29.22kw | 31.12kw | 37.5kw | 40.5kw |
生物質(zhì)燃氣的主要成分：
類別 | CO | H2 | CH4 | CO2 | N2 | O2 | CmHn | H2S |
含量 | 20-25% | 10-13% | 2-4% | 13% | 46% | 1% | 0.8 | 16.4mg/Nm3 |
生物質(zhì)炭氣聯(lián)產(chǎn)爐與其他能源對比經(jīng)濟效益分析表（以10T鍋爐為例）：
熱量需求 | 連續(xù)性/h | 燃料消耗 | 單價 | 萬元/月 | 萬元/年（10個月） | 備注 | |
柴油 | 600萬大卡/h | 24 | 588.5kg/H | 6.8元/kg | 288.13 | 2881.3 | |
重油 | 600萬大卡/h | 24 | 631.6kg/H | 4.8元/kg | 218.28 | 2182.8 | |
天燃氣 | 600萬大卡/h | 24 | 705m3/h | 3.5元/m3 | 177.66 | 1776.6 | |
生物質(zhì)氣化爐 | 600萬大卡/h | 24 | 2000kg/h | 0.3元/kg | 43.2 | 432 | |
注：以上參數(shù)按10噸鍋爐為例計算，相關(guān)燃料價格按照當(dāng)?shù)貎r格為準。 | |||||||
改造為生物質(zhì)炭氣聯(lián)產(chǎn)爐后的節(jié)省利潤：
序號 | 項目 | 分項 | 數(shù)量 | 單價 | 消耗/產(chǎn)出 | 消耗/產(chǎn)出 | 消耗/產(chǎn)出 | 合計 |
1 | 消耗 | 木片 | 2000kg/h | 0.3元/kg | 14400元 | 43.2萬元 | 432萬元 | 432萬元 |
2 | 產(chǎn)出 | 生物質(zhì)炭 | 400kg/h | 0.8元/kg | 7680元 | 23.04萬元 | 230.4萬元 | 311.04 萬元 |
木焦油 | 40kg/h | 0.8元/kg | 768元 | 2.304萬元 | 23.04萬元 | |||
木醋液 | 400kg/h | 0.2元/kg | 1920元 | 5.76萬元 | 57.6萬元 | |||
3 | 實際支出：432-311.04=120.96萬元/年 | |||||||
注：使用炭氣聯(lián)產(chǎn)爐以木片為原料會產(chǎn)生副產(chǎn)品，會帶來一定的經(jīng)濟效益，所以使用氣化爐的后期運行成本就會低很多。
改造成生物質(zhì)炭氣聯(lián)產(chǎn)爐后實際節(jié)省利潤：
傳統(tǒng)能源 | 節(jié)省后每月的凈利潤（萬元） | 節(jié)省后每年的凈利潤（萬元） |
柴油 | 288.13萬元/月-12.1萬元/月=276.03萬元/月 | 28813.萬元/年-121萬元/年=2760.3萬元/年 |
重油 | 218.28萬元/月-12.1萬元/月=206.18萬元/月 | 2182.8萬元/年-121萬元/年=2061.8萬元/年 |
天然氣 | 177.66萬元/月-12.1萬元/月=165.56萬元/月 | 1776.6萬元/年-121萬元/年=1655.6萬元/年 |
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