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生物质、生活垃圾气化技术与工艺装备介绍(分散式垃圾处理工艺)

生活垃圾热解处理

山东祥友化工机械有限司生物质、生活垃圾气化技术与工艺装备介绍(分散式垃圾处理工艺)

1、生物质气化技术及装备类型生物质能的转化方式 生物质能生物化学转化: 厌氧发酵,制备沼气。适用于高有机质的生物质种类,燃气热值高,以甲烷为主,占地面积大,转化周期长。 生物质能热化学转化: 干馏制气,以空气、水蒸气、纯氧等有气化剂参与的热解制气等形式。适用于常见各类生物质燃料,燃气热值较生物化学转化制气低,燃气成分主要以一氧化碳,氢气以及少量甲烷等组成,占地面积小,转化时间短。生物质能热化学转化: 无气化剂参与的制气: 干馏制气,生物质处于密封状态,不与气化剂接触,通过间接加热升温,产生较高热值燃气和生物质炭。生物质炭品质高,燃气热值高,转化时间较长,间歇运行。 有气化剂参与的热化学制气: 生物质与空气、水蒸气等气化剂接触,通过控制气化剂的输入量,从而形成以一氧化碳、氢气为主,含少量甲烷的生物质燃气。连续运行,燃气输出稳定,转化时间短,燃气热值在1000大卡左右,是目前工业化生物质燃气制备的主要方式。有气化剂参与的生物质制气技术与装备 流化床制气: 生物质原料在气化炉内处于流化状态,与气化剂充分接触,具有气化强度高,单机处理量大等特点,燃气中粉尘与焦油含量较大,适用于大处理量的颗粒度较小,均匀的物料。根据流化速度以及结构组成,可以分为鼓泡床,循环流化床、双流化床等型式。 固定床制气: 生物质原料堆积于炉排上,通过炉排的转动加料和排灰。具有产气均匀,操作简便,通过调节可实现气化与炭化的不同工况,从而实现炭气联产,适用于颗粒度较大或不规则原料。根据气化剂及燃气的进出方向,可分为上吸式、下吸式、侧吸式、复合式等型式。
2、生物质气化技术与装备的发展生物质气化装备的发展 装备技术的发展,早期是以克服生物质气化过程因生物质灰熔点低、易结渣导致的不能连续运行问题为主要研究方向。 针对不同的生物质特性分析,制定合理的温度控制点。 借鉴煤气化装备,实现机械结构上的连续运行。 金属材料及辅机性能的提高和普遍应用。 针对生物质特性的经验积累和气化装备上的结构调整。 通过以上的手段,现在生物质气化炉已经在控制生物质结渣、保持连续稳定运行方面,满足了工业化生产的需求。生物质气化装备 上吸式湿式出灰气化炉 结构简单、投资节省 生物质炭产品需要干燥 燃气温度100℃-300℃,利用时需 进行燃气净化或简单的焦油收集。 生物质炭处于开放状态,有焦油 气味产生。 产能受限,单机处理量1.5-2.5吨 左右,适用于颗粒较大的生物质燃料。生物质气化装备 上吸式复合式气化炉 燃气洁净度高,一般直接利用; 生物质炭产品无需干燥; 生物质炭处于密封状态,气味散发较小; 产能受限,单机处理量1.5-2.5吨左右,适用于颗粒较大的生物质燃料; 受材质影响,投资较大生物质气化装备 流化床气化炉 单机处理量大; 适用于颗粒度较小燃料;适用燃 料水分含量高于固定床气化炉; 燃气温度400℃-600℃,燃气粉尘 和含量高; 气化强度高,炭气联产不易实现; 大规模制气成本低于固定床气化装置;生物质气化工艺技术的发展 气化工艺技术的发展,除去通过装备解决生物质灰熔点低带来的问题以外,主要是以克服生物质气化过程中,生物质燃气中焦油、粉尘对燃气后续输送、利用等装置带来的堵塞及污染问题。 通过催化剂的使用,降低焦油的裂解温度。 炉内结构调整,利用二燃结构带来的高温对焦油进行高温裂解。 气化炉外采用喷淋、电捕焦等措施对燃气进行净化通过以上的手段,可对生物质燃气中的焦油、粉尘有大幅度的降低,但依然无法将焦油彻底清除,而由此带来的焦油处理、含焦废水的处理、系统投资增大的问题,以及日益严格的环保规定及对环境要求的日益提高,仍需对气化过程产生的焦油对后续工艺的影响,做进一步的研究和发展。 生物质气化技术和装备,仅是生物质能的一种能量转化过程和形式,转化后的应用,是气化技术发展的方向和动力。生物质气化技术和装备将生物质转化为可燃气(生物质炭)作为其产品,应满足其应用工艺要求。因此,生物质气化技术和装备的推广和应用,已不单是气化装置自身的技术和装备问题,而是要结合生物质气化后的燃气(生物质炭)的应用方式,选择合理的气化装备、系统工艺来实现最终要求生物质气化技术在分散式垃圾处理领域的应用工艺 垃圾热解气化工艺特点 固定床气化技术,有效降低燃烧过程中产生的飞灰,减少氮氧化合物和二噁英等有害气体的产生。 二燃室的使用,减少焦油对系统的影响,烟气在1100摄氏度高温下停留时间超过3秒,对二噁英等大分子气体进行裂解。 急冷换热,换热效率高,防止有害气体的逆向再生。 全负压运行,对工作和周边环境影响较小。
3、生物质气化技术在分散式垃圾处理领域的应用工艺 垃圾热解气化与传统工艺技术对比 生物质气化应用工艺生物质气化技术在分散式垃圾处理领域的应用工艺 垃圾热解气化工艺优势 节省填埋对土地的占用。 避免远距离运输带来的运输成本增加,减少管理环节。 就地处理,避免填埋,堆放,运输带来的二次污染 可处理生活垃圾,农林废弃物。 余热可以作为供暖热源增加收入;灰渣作为肥料就地使用。 有效避免焚烧造成的二噁英的大量产生,烟气污染物排放量低于《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014);灰渣为无味惰性物质,有害成分低于《生活垃圾填埋场控制标准》(GB16889-2008),灼减率≦5%,可作为建材或肥料的基料使用。
4,生物质气化技术在分散式垃圾处理领域的应用工艺

 

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