









生物质气化采用的技术路线种类繁多,可从不同的角度对其进行分类。根据燃气生产机理可分为热解气化和反应性气化,其中后者又可根据反应气氛的不同细分为空气气化、水蒸气气化、氧气气化、氢气及其这些气体的混合物的气化。根据采用的气化反应器的不同又可分为固定床气化、流化床气化和气流床气化。另外,还可以根据气化规模的大小、气化反应压力的不同对气化技术进行分类。气化剂中的水蒸气分解,生成H2和CO2这些气体与气化剂中未反应部分一起继续上升,加热上部的原料层,使原料层发生热解,脱除挥发分,生成的焦炭落人还原层。在气化过程中使用不同的气化剂、采取不同的运行方法以及过程运行条件,可以得到三种不同质量的气化产品气。三种类型的气化产品气有着不同的热值(CV):低热值(LowCV)4~6MJ/Nm3(使用空气和蒸汽/空气);中热值(MediumCV)l2~18MJ/Nm3(使用氧气和蒸汽);高热值(HighCV)40MJ/Nm3(使用氢气或者是氢化)。








能量利用和转换
固定床中由于床内温度不均匀,导致热交换效果较流化床差,但由于固体在床中停留时间长,故碳转换,一般达90%~99%。流化床由于出炉燃气中固体颗粒较多,造成不完全燃烧损失,碳转换效率一般只有90%。两者都具有较高热效率。
环境效益
固定床燃气飞灰含量低,而流化床燃气飞灰含量高。其原因是固定床中温度可高于灰熔点,从而使灰熔化成液态,从炉底排出;而流化床中温度低于灰熔点(否则熔成结渣,无法正常运行),飞灰被出气带出一部分。在上气式固定床气化炉中,生物质原料从气化炉的上部的加料装置送入炉内,整个料层由炉膛下部的炉栅支撑。所以流化床对环境影响比固定床大,在实际设计中必须对燃气进行除尘净化处理。


生物质气化及发电技术在发达***已受到广泛重视,如奥地利、丹麦、芬兰、法国、挪威、瑞典和美国等***生物质能在总能源消耗中所占的比例增加相当迅速。奥地利成功de推行了建立燃烧木材剩余物的区域供电站的计划,生物质能在总能耗中的比例由原来大约2%~3%增到目前的25%。到目前为止,该国已拥有装机容量为1~2MWe的区域供热站80~90座。其主要优点是产出气在经过裂解层和干燥层时,将其携带的热量传递给物料,用于物料的裂解和干燥,同时降低自身的温度,使炉子的热效率提高,产出气体含灰量少。瑞典和丹麦正在实施利用生物质进行热电联产的计划,使生物质能在转换为高品位电能的同时满足供热的需求,以大大提高其转换效率。一些发展中***,随着经济发展也逐步重视生物质的开发利用,增加生物质能的生产,扩大其应用范围,提高其利用效率。、马来西亚以及非洲的一些***,都先后开展了生物质能的气化、成型固化、热解等技术的研究开发,并形成了工业化生产。

流化床技术早应用于气固两相反应
流化床技术早应用于气固两相反应,其基本理论和实践大部分来自于化学工业的成就,1926年德国人温克勒将流化床技术应用于煤炭气化。流化床气化具有良好的传质、传热条件和反应条件,所有燃料颗粒都有机会与气化剂发生反应,燃料适应性强、气化强度大,适合于大规模气化生物燃料, 逐渐发展成为生物质气化的主流技术之一。需要注意的是,第二个阶段,也就是热解阶段,热解是生物质在热源的作用下,在缺氧的条件下使木材或者生物质分解成木炭和各种液气混合物,这是热解阶段。国内外都发展了各种形式容量不等的流化床生物质气化炉,建立了生物质气化发电、燃气蒸汽联合循环的示范和应用工程, 正在向生产生物和合成液体燃料的方向发展。

