第3章生物质气化技术课件320111019

生物质气化技术3.1生物质气化技术的特点1、材料来源广泛；2、可进行规模化生产处理；3、提高能量转化效率；4、具有废物利用、减少污染、使用方便等优点；5、实现碳循环，推动可持续发展。3生物质气化技术3.2.1生物质气化过程（基本原理）3.2.3P44-图3.1一、生物质的干燥二、裂解反应三、还原反应四、氧化反应3.2生物质气化工艺原理图：湿料气体干燥层100~250℃热分解层300℃500℃800℃还原层900℃氧化层1200℃H2O（蒸汽）木（CH1.4O0.6）→可燃气体（CO，H2，CH4CO2等）+液体（包括焦油和水蒸气）+炭C+CO2→2COC+H2O→H2+COC+O2→CO22C+O2→2CO灰空气以上吸式气化炉为例3.2.2生物质气化分类：生物质气化不使用气化介质干馏气化使用介质气化空气气化氧气气化水蒸气气化水蒸气-氧气混合气化氢气气化固体炭木焦油木醋液气化气四种气化方式产生的气体组成3.2.4生物质气化设备：生物质气化炉固定床气化炉流化床气化炉单流化床气化炉循环流化床气化炉双流化床气化炉携带床气化炉上吸式气化炉开心式气化炉横吸式气化炉下吸式气化炉根据气流方向按气化炉结构和气化过程工作安全、稳定几种气化形式对气化发电系统性能的影响3.2.5生物质气化影响因素1、原料2、温度3、压力4、升温速率5、催化剂3.2.6生物质气化燃气的特性一、生物质燃气成分和热值目前应用最多、技术成熟的是空气气化，其产出的气体中氮气含量高因此气体热值偏低。二、生物质燃气的理化特性和燃烧特性与工业燃气比，燃气中氮气含量高、热值较低、燃烧所需的理论空气量较少、爆炸极限高3.2.7生物质燃气的净化：生物质燃气中的杂质1、灰尘2、木焦油3、水3.2.7生物质燃气的净化生物质燃气净化技术湿式过滤干湿结合过滤干式过滤裂解过滤热裂解催化裂解电裂解焦油+空气→CO木炭焦油+催化剂→燃气500℃旋风除尘→电晕放电→多孔床浓缩过滤水洗：喷淋、水旋分离器等图3.9、3.10水喷淋→离心分离→吸附剂吸附高温旋风分离除尘→热交换器冷却→吸附过滤图3.11生物质气的应用及相应技术1、化学品的合成2、供气3、发电4、供热3.3.1生物质气合成化学品—甲醇生物质原料预处理气化炉冷却器转换器调节器CO2转换器压缩器合成器甲醇生物质中热值气化合成甲醇技术工艺流程图图3.12生物质气化供热工艺原理图气化炉滤清器燃烧器供热空气生物质3.4生物质气化集中供气系统工艺流程图3.5生物质气化发电锅炉蒸汽轮机内燃机燃气轮机生物质气化炉净化系统发电机发电机发电机传统模式生物质循环流化床气化发电装置主要由进料机构，燃气发生装置，燃气净化装置，燃气发电机组、控制装置及废水处理设备六部分组成，其流程如图1所示。一种新的生物质气发电装置—固体氧化物燃料电池固体氧化物燃料电池发电原理：阴极：Ｏ２＋４ｅ→２Ｏ２－阳极：Ｈ２＋Ｏ２－→Ｈ２Ｏ＋２ｅＣＨ４＋４Ｏ２－→２Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２＋８ｅＣＯ＋Ｏ２－→ＣＯ２＋２ｅ固体氧化物燃料电池的特点：高效、清洁；高温操作，可直接电化学氧化天然气等碳氢化合物燃料；不需贵金属作电极材料。100kWSOFCcogenerationsystemsuppliedbySiemensWestinghouse.itoperatedfor16,667hours生物质能必然会成为未来能源的重要组成部分