2025-07-11
Какие виды биомассы можно использовать в 30 -тонном газификаторе?
Благодаря растущему глобальному спросу на устойчивые энергетические решения технология газификации биомассы привлекает все большее внимание как эффективный способ преобразования органических отходов и возобновляемых ресурсов в чистую энергию. Процесс газификации состоит в том, чтобы преобразовать биомассу в горючий синтез-газ (синтецизм), богатый моноксидом углерода (CO), водорода (H2) и небольшого количества метана (CH4), посредством высокотемпературного пиролиза и реакций окисления в ограниченном или отсутствии кислорода. Этот синтез -газ может использоваться для выработки электроэнергии, теплового снабжения и даже дальнейшего синтеза жидкого топлива или химикатов. Для крупномасштабной системы газификатора с объемом обработки 30 тонн/день, выбор правильного сырья биомассы (то есть «топливо биомассы» или «Рых для биомассы») является ключом для обеспечения эффективной и стабильной работы системы. Различные типы биомассы обладают различными физическими и химическими свойствами, которые напрямую влияют на производительность газификатора, урожайность и качество синтеза газа и экономику всей системы. 1. Вуди биомасса Деревянная биомасса является одной из наиболее распространенных и широко используемых топлива для газификатора, с преимуществами относительно равномерного состава, низкого содержания золы и высокой калорию. 1. деревянная щепа и опилки Источник: в основном из отходов от деревянных заводов (таких как опилки, древесная стружка), остатки лесоводства (такие как ветви, кора) и специально посаженные энергетические леса. Преимущества: Высокая калорийная ценность: древесная биомасса имеет высокое содержание углерода и, как правило, имеет хорошую калори. Низкий зола: по сравнению с другой биомассой, древесина имеет более низкое содержание золы, что помогает снизить риск шлаков в газификаторе и упрощает обработку золы. Стабильная конструкция: правильно обработанная щелка и опилки с древесиной, имеют относительно стабильную физическую форму и легко транспортировать и хранить. Соображения: Содержание влаги: содержание влаги в древесине является ключевым фактором. Слишком высокое содержание влаги снизит эффективность газификации и калорийную ценность синтез. В идеале, содержание влаги следует контролировать на уровне около 10-20%, и может потребоваться предварительное сухость. Размер частиц Разнообразие: равномерный размер частиц помогает равномерно распределять и реагировать материалы в газификаторе. Частицы, которые слишком большие или слишком маленькие, могут вызвать проблемы. Примеси: избегайте смешивания неорганических примесей, таких как песок, камни или металлы, что увеличит содержание золы и может повредить оборудованию. Применимость: 30-тонные газификаторы очень подходят для переработки древесных чипсов и деревянных чипсов, особенно в районах с развитой древесной промышленностью. 2. Энергетические культуры - древесина Источник: быстрорастущие виды деревьев, такие как ивы и тополи, посаженные специально для энергетических целей. Преимущества: устойчивое снабжение: энергетические культуры являются возобновляемым и контролируемым источником биомассы, который может обеспечить долгосрочное и стабильное питание топлива. Хорошая однородность: по сравнению со смешанными отходами состав энергетических культур более равномерен, что способствует стабильному контролю процесса газификации. Соображения: затраты на посадку: включение затрат на посадку, таких как земля, водные ресурсы и труд. Транспортное расстояние: географическое расположение энергетического леса повлияет на стоимость транспорта. Применимость: энергетические леса идеально подходят для крупномасштабных проектов газификации, которые хотят создать долгосрочную и стабильную цепочку поставок биомассы. 2. Сельскохозяйственные остатки Сельскохозяйственные отходы являются огромным ресурсом биомассы, и его использование помогает решить проблемы загрязнения окружающей среды и создать экономическую ценность. 1. рисовая шелуха и пшеничная солома Источник: остаток после сбора урожая риса и пшеницы. Преимущества: большой выход: огромный глобальный выход, это дешевый и легко доступный источник биомассы. Углеродный нейтралитет: как сельскохозяйственные отходы, его использование помогает достичь углеродного нейтралитета. Соображения: низкая плотность: объемная плотность рисовой шелухи и пшеничной соломы очень низкая, что означает, что затраты на хранение и транспортировку высоки, и для увеличения плотности может потребоваться предварительная обработка (например, усадьба или брикетирование). Высокое содержание золы: в частности, рисовая шелуха может иметь содержание золы 15-20% или даже выше, и имеет высокое содержание кремния, которое подвержено шламке в газификаторе, что ставит более высокие требования к проектированию и эксплуатации газификатора. Содержание щелочных металлов: солома сельскохозяйственных культур, такая как пшеничная солома, содержит высокие щелочные металлы (такие как калий и натрия), что может легко привести к более низкой точке плавления золы и шлам. Применимость: несмотря на проблемы, 30-тонные газификаторы Может эффективно использовать эти отходы урожая, улучшая конструкцию газификатора (например, газификаторы с псевдоожиженным слоем имеют лучшую адаптируемость к золу и шлака) и меры предварительной обработки. 2. Багасс Источник: побочный продукт сахарной промышленности, это волокнистый остаток после того, как сахарный тростник сжимается для извлечения сока. Преимущества: централизованный запас: сахарные мельницы обычно производят большое количество багасса централизованным образом, которое легко собирать. Умеренное калорийное значение: он имеет определенную калорию и может использоваться в качестве хорошего топлива. Соображения: Содержание влаги: недавно прессованная багасса имеет высокое содержание влаги и должна быть высушена. Транспортировка: хотя относительно компактно, его все равно потребуется уплотнение, чтобы снизить транспортные расходы. Применимость: Bagasse-это идеальное локализованное топливо для 30-тонных газификаторов вокруг сахарных мельниц. 3. Стовер кукуруза и кукуруза Источник: кукурузные стебли и уши после сбора урожая. Преимущества: Высокая доходность: огромный урожай в крупных зонах производства кукурузы. Соображения: Стоимость сбора: кукурузные стебли трудно собирать и требуют специальных машин и эксплуатационных процессов. Пепельные и щелочные металлы: похожи на другие соломинки, есть и проблемы с высоким содержанием золы и щелочных металлов. Применимость: в районах с большой производством кукурузы его можно использовать в 30-тонных газификаторах после надлежащей предварительной обработки. 4. Ореховые раковины Источник: например, раковины грецкого ореха, миндальные раковины, снаряды арахиса и т. Д. Преимущества: Более высокая плотность: по сравнению с другими сельскохозяйственными отходами, ореховые раковины обычно плотнее, что удобно для хранения и транспортировки. Хорошая калорийная ценность: он имеет высокую калорийную ценность. Низкое содержание золы: большинство ореховых оболочек имеют относительно низкое содержание золы. Соображения: Поставка: предложение зависит от масштаба промышленности по переработке орехов и может быть не таким распространенным явлением, как древесина или солома. Применимость: он подходит для 30-тонных газификаторов вблизи заводов по переработке гайков в качестве высококачественного топлива для биомассы. 3. Компоненты биомассы в муниципальных твердых отходах (MSW) Органические компоненты в классифицированных и предварительно обработанных муниципальных твердых отходах также могут использоваться в качестве топлива для газификаторов. Источник: органические отходы, такие как кухонные отходы, садовые отходы, бумага, текстиль и т. Д. Преимущества: Обработка отходов: решает проблему обработки городских отходов и реализует использование ресурсов. Восстановление энергии: переработка энергии в мусоре. Соображения: Сложная предварительная обработка: состав MSW является сложным и неровным, и требуется строгая предварительная обработка, такая как сортировка, дробление и сушка, чтобы удалить неполноценные поправки и контроль влаги и размера частиц. Это значительно увеличит затраты и технические трудности. Загрязняющие вещества: он может содержать загрязняющие вещества, такие как тяжелые металлы и хлор, и вредные газы могут быть получены в ходе процесса газификации, что требует строгой системы очистки дымовых газов. Нестабильное калорийное значение: калорийное значение между партиями MSW может сильно колебаться. Применимость: для 30-тонного газификатора использование MSW в качестве топлива требует очень зрелой технологии предварительной обработки и строгих мер контроля экологических выбросов. 5. Промышленные отходы Органические отходы, полученные в некоторых промышленных производственных процессах, также могут быть использованы для газификации. Источник: кора и черный ликер из бумажных мельниц, остатки с пищевых заводов, листья, фармацевтические остатки и т. Д. Преимущества: централизованное предложение: обычно концентрируется в промышленных парках, что удобно для сбора и транспорта. Использование отходов: решает проблему обработки промышленных отходов и соответствует концепции круговой экономики. Соображения: Сложный состав: состав различных промышленных отходов сильно варьируется и может содержать конкретные загрязнители или высокий пепел. Предварительная обработка: целевая предварительная обработка может потребоваться для удовлетворения требований газификатора. Применимость: его необходимо оценить на основе свойств конкретных отходов и конструкции газификатора. 6. Общие требования и ключевые параметры для биомассы Независимо от типа используемой биомассы, следующие ключевые параметры и требования имеют решающее значение для 30-тонного газификатора: 1. Содержание влаги Воздействие: содержание влаги является одним из наиболее важных факторов, влияющих на эффективность газификации и качество синтез -синтез. Чрезмерное содержание влаги снизит температуру газификатора, увеличит потребление агента газификации и снижает калорийную ценность синтез -подготовки (поскольку часть тепла используется для испарения влаги). Идеальный диапазон: обычно рекомендуется составлять 10-20%(сухость), а максимум не должен превышать 30-35%. Для крупных газификаторов сушильное оборудование обычно оборудовано для предварительной обработки биомассы с высокой властью. 2. Размер частиц Воздействие: Размер частиц напрямую влияет на текучесть, тепло и массопереносную эффективность и скорость реакции газификации биомассы в газификаторе. Требование: Как правило, размер частиц должен быть равномерным и в пределах определенного диапазона. Для газификаторов с фиксированным слоем обычно требуются более крупные, относительно однородные частицы (например, древесные чипсы); Для газификаторов с жидким слоем требуются более мелкие, более однородные частицы (такие как опилки и рисовая шелуха). Слишком большие частицы могут привести к неполной газификации или блокировке, в то время как слишком мелкие частицы (тонкий порошок) легко уносят воздушным потоком, увеличивая количество летучей золы. 3. Содержание золы Воздействие: Пепел-это некомпимочный минерал, который занимает пространство газификатора, уменьшает эффективный объем реакции и в конечном итоге разряжается в виде шлака. Высокое содержание золы увеличивает количество шлака, которое нужно обрабатывать и может вызвать проблемы с шлаком. Идеальный диапазон: как правило, чем ниже, тем лучше, в идеале менее 5%. Рисовая шелуха и солома имеют более высокое содержание золы, которое требует специально разработанных газификаторов для работы. 4. Воздействие: Пепел будет растопить при высокой температуре и образует клинкер, который будет блокировать газификатор или покрывать поверхность реакции, серьезно влияя на стабильную работу газификатора. Требование: следует выбрать биомассу с более высокой точкой плавления золы, или следует избегать шлака, добавив поток, контролируя температуру газификации и т. Д. 5. Значение отопления Воздействие: калорийная стоимость биомассы напрямую определяет ее выход энергии. Биомасса с высокой калорийной ценностью может привести к большему количеству энергии. Требование: биомасса с высокой калорией должна быть выбрана как можно больше. 6. содержание хлора и серы Воздействие: эти элементы будут образовывать коррозионные газы (такие как HCL и H2S) во время процесса газификации, вызывая коррозию оборудованию газификатора и увеличение сложности и стоимости очистки синтез. Требование: биомасса с низким хлором и серной должна быть выбрана как можно больше. Некоторые сельскохозяйственные отходы (такие как некоторые соломы) могут содержать высокий хлор. 7. Основная плотность Воздействие: плотность влияет на эффективность хранения, транспортировки и кормления биомассы. Биомасса с низкой плотностью требует больше места для хранения и более высоких транспортных затрат. Требование: плотность биомассы может быть увеличена с помощью методов предварительной обработки, таких как брикетирование и пеллетизация. 7. Стратегия отбора и будущие перспективы Для проекта газификации биомассы 30 тонн/день выбор правильного типа биомассы является многофакторным процессом компромисса, который необходимо учитывать: Доступность местных ресурсов: расставить приоритеты в обильных и устойчивых ресурсах биомассы вблизи участка проекта для снижения транспортных расходов. Характеристики биомассы: на основе вышеуказанных параметров, выберите биомассу, подходящую для конкретной технологии газификатора (например, с фиксированным слоем, жидкостью и т. Д.). Требования и затраты на предварительную обработку: оценить предварительную обработку (сушка, дробление, уплотнение и т. Д.) И затраты, необходимые для различной биомассы. Применение синтеза газа: в соответствии с требованиями качества синтеза газа для окончательного использования синтеза газа (выработка электроэнергии, теплообменного снабжения, синтеза топлива и т. Д.), Измените тип биомассы. Экологические правила: гарантируйте, что выбросы выбранной биомассы и ее продуктов газификации соответствуют местным экологическим правилам. Глядя в будущее, поскольку технология газификации продолжает взросление, а технология предварительной обработки биомассы развивается, все больше и больше типов биомассы будут более эффективно использоваться. Например, технология биомассы Co-Gasification позволяет одновременно использовать множественные биомассы, уравновешивая преимущества и недостатки различных биомассов путем оптимизации соотношения смешивания, тем самым повышая эффективность газификации и экономические выгоды. В то же время, для биомассы с высоким содержанием золы и высоким содержанием щелочных металлов, исследователи также разрабатывают типы печи и технологии лечения золы, которые более устойчивы к шлакованию.