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分段式生物质气化炉

2020-02-20

  分段式生物质气化炉


  丹麦技术大学在有机物气化热解设备方面已有数十年的研究。其开发的分段式生物质气化炉,将热解和气化两个阶段用一段氧化区予以分隔,其独特之处在于,它只需一个简单的袋式过滤器,能产生几乎没有焦油(<15mg/Nm3)和硫(<4ppm)的气体,且气体冷却效率可达93%。


  气化炉的主要燃料是含水率高达40-70%的木屑。整个系统为全自动化设计,已在50kW、75kW、600kW和2MW燃油输入功率下成功运行5000小时以上。丹麦技术大学还与印度能源与资源研究所合作开发了“乡村版”气化炉(如图1所示),并已在印度试点运行,为偏远村庄提供热量和电力。


  丹麦科技大学某75千瓦的试验工厂


  该气化炉的工艺流程如图2所示:湿物料被送入外加热的蒸汽干燥器中预干燥,然后被送入螺旋传送机中600℃热解;热解后的产物进入第三热解区,经1100℃有氧高温热解后,可去除99%的焦油;剩余焦炭再通过热焦炭床气化,去除剩余焦油,几乎没有焦油的气体从出口(温度降至800℃)送出。所得到的气体产品再经热交换器和袋式过滤器处理除去少量颗粒和水后,可用于发电。


  两段式气化过程流程图


  经验证,该气化炉用于热电联产,其发电效率可达35%,热回收效率可达90%。在工业生物甲醇合成应用方面,已证实可小规模生产甲醇和二甲醚,生物质热值转化率分别为56%和66%。


  目前,该技术已具备专利,研究者正在尝试将工艺规模扩大到100MW。

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