生物質(zhì)湍動(dòng)流化床氣化特性分析

趙延兵， 叢堃 林，張 凝，李清海，張衍國

(1.北京一亞高科能源科技有限公司，北京 100085；2.清華大學(xué)能源與動(dòng)力工程系，北京 100084)

我國生物質(zhì)資源豐富，發(fā)展生物質(zhì)能源潛力優(yōu)勢(shì)巨大[1].據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國每年可開發(fā)木質(zhì)能源約3.5 億噸，可替代標(biāo)煤2 億噸；農(nóng)作物秸稈理論資源量9.95億噸，可收集資源量8.29 億噸，可代替標(biāo)煤約3.5 億噸[2].然而，我國農(nóng)、林生物質(zhì)資源的利用效率和技術(shù)手段方面與發(fā)達(dá)國家還有著一定的差距[3].

現(xiàn)階段，我國生物質(zhì)資源的主要利用方式為直接燃燒、物化轉(zhuǎn)換和生化轉(zhuǎn)換，根據(jù)生物質(zhì)高揮發(fā)分的特性，物化轉(zhuǎn)換中的氣化技術(shù)是生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)化利用的有效方式之一[4].根據(jù)物料在反應(yīng)器內(nèi)的相對(duì)狀態(tài)可將氣化技術(shù)分為：固定床、流化床和氣流床氣化技術(shù).其中，固定床氣化原料要求較高，需為塊狀原料，且燃?xì)庵薪褂秃枯^高，凈化難度較大；氣流床氣化爐一般為純氧/富氧加壓氣化，投資成本較大，原料預(yù)處理要求較高，運(yùn)行成本高，且適宜大規(guī)模運(yùn)行，與生物質(zhì)分布式特點(diǎn)相悖.流化床氣化爐以其氣化效率高、原料適應(yīng)性強(qiáng)、污染物排放少、投資相對(duì)較少、可分布式布置等特點(diǎn)而受到國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注.

近些年，國內(nèi)外學(xué)者針對(duì)生物質(zhì)流化床氣化技術(shù)開展了大量的研究工作.奧地利維也納工業(yè)大學(xué)Priyanka 等[5]開發(fā)出了鼓泡流化床和快速流化床聯(lián)用的生物質(zhì)雙流化床，已用于工業(yè)生產(chǎn)；日本橫濱市石川島播磨重工業(yè)有限公司Murakami 等[6]提出的以鼓泡流化床作為氣化爐雙床氣化技術(shù)等.國內(nèi)方面，華北電力大學(xué)楊建蒙等[7]針對(duì)鼓泡流化床進(jìn)行了系統(tǒng)研究；……