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.