電大理工2012年9月Study of Science and Engineering at RTVU.第3期總第252期無焦油秸稈氣化爐的研發(fā)與應(yīng)用劉明義吳長有劉金堂營口市虹信節(jié)能燃具開發(fā)有限公司(營口115000)摘要研制的無焦油秸稈氣化爐能夠?qū)⒔褂驮跔t內(nèi)二次燃燒，增加秸稈熱值，同時又不會出現(xiàn)二次污染，具有國內(nèi)領(lǐng)先水平，有較強(qiáng)的競爭力.該產(chǎn)品由于具有自主知識產(chǎn)權(quán)，技術(shù)先進(jìn)，具有普通秸稈氣化爐不可比擬的優(yōu)點，產(chǎn)品進(jìn)入市場就得到眾多用戶認(rèn)可。在此基礎(chǔ)上，公司將進(jìn)一步加大產(chǎn)品研發(fā)力度，逐步開發(fā)大型秸稈氣化爐，并形成系列產(chǎn)品，以滿足市場不同領(lǐng)域、不同用戶的需求。關(guān)鍵詞無焦油秸稈氣化爐 二次燃燒 .技術(shù)先進(jìn)據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計,我國絕大多數(shù)居住在廣大2億多臺。因此，秸稈氣化爐有著巨大的潛在市鄉(xiāng)村和小城鎮(zhèn)的農(nóng)民，能源消耗量的80%以上場和開發(fā)前景。目前，我國秸稈氣化爐制造商比主要是直接燃燒生物質(zhì)能源產(chǎn)生的,而且越往西較多，秸稈氣化爐技術(shù)水平在不斷進(jìn)步，市場需部地區(qū)生物質(zhì)能耗所占比重越大。在經(jīng)濟(jì)落后的求量逐年上升。秸稈氣化爐的研發(fā)將對我國節(jié)能偏遠(yuǎn)山區(qū)，生物質(zhì)能源更是農(nóng)村居民的主要能減排事業(yè)做出巨大貢獻(xiàn)。源，開發(fā)研究高效的家用生物質(zhì)氣化爐。以向用戶供應(yīng)炊事燃?xì)馊√婷簹夤?冬季取暖取替煤碳1 秸稈氣化爐國內(nèi)外研發(fā)現(xiàn)狀為主要目的。以分散的用戶應(yīng)對分散的資源為方生物質(zhì)能利用在美國、瑞典和奧地利等國家法，對提高偏遠(yuǎn)地區(qū)農(nóng)民的生活水平,尋求生物的基本能源消費(fèi)中，已分別占到40%、16%和質(zhì)資源利用的新模式，改變農(nóng)村燃料結(jié)構(gòu)，改進(jìn)10%。在歐盟國家中，開發(fā)利用的所有新能源和農(nóng)民炊事方式，對消除污染，減少有害氣體排放可再生能源中，生物質(zhì)能源已占59.6%。國外生具有十分重要意義。物質(zhì)氣化裝置一般規(guī)模較大， 自動化程度高,工家用秸稈氣化爐是面對居住在廣大鄉(xiāng)村和藝較復(fù)雜，以發(fā)電和供熱為主。如加拿大摩爾公小城鎮(zhèn)居民的新型環(huán)保節(jié)能產(chǎn)品。家用秸稈氣化司設(shè)計和研發(fā)的固定床式氣化裝置,加拿大通用爐以農(nóng)作物秸稈、農(nóng)林廢棄物為主要氣化原料。燃料氣化裝置有限公司設(shè)計制造的流化床氣化家用秸稈氣化爐成本不高，使用成本更低。對農(nóng)裝置,美國標(biāo)準(zhǔn)固體燃料公司設(shè)計制造的炭化氣民來說,這是一項繼沼氣技術(shù)后最值得推廣的技化術(shù)煤氣發(fā)生系統(tǒng),法國茵貝爾特能源公司制造術(shù)。該技術(shù)在農(nóng)村的應(yīng)用前景廣闊，在改變農(nóng)村的下引式氣化爐內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)等,氣傳統(tǒng)炊事習(xí)慣，減少農(nóng)民生活開支，提高農(nóng)民生化率可達(dá)60%-90%.可燃?xì)鈭?zhí)佰為1 7~2.5X 103活質(zhì)量等方面，具有較大的推廣價值。按我國目KJ/m'.目前,中國煤化工國家有..CNMHG前農(nóng)村近9億人口，平均4口之家，全國約有瑞典、意大利、天國、么國守。天國進(jìn)年來在生2.2億戶，如果全部使用秸稈氣化爐的話，需要物 質(zhì)熱解氣化技術(shù)方面有所突破,研制出了生物. .2.電大理工總第252期質(zhì)綜合氣化裝置一燃?xì)廨啓C(jī)電系統(tǒng)成套設(shè)備, 為同時沉降去除多種雜質(zhì)的目的。在河南新鄭市高大規(guī)模發(fā)電提供了樣板。班莊和官劉莊兩個秸稈氣化示范點邊行運(yùn)行試從80年代初開始，經(jīng)過20多年的努力，我驗,達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)，已通過了專家技術(shù)鑒定。國生物質(zhì)氣化技術(shù)日趨完善。我國自行研制的生物質(zhì)氣化集中供氣系統(tǒng)和戶用氣化爐產(chǎn)品已進(jìn)2目 前國內(nèi)外秸稈氣化爐存在的缺點和問題入實用化試驗及示范階段，形成了多系列的爐目前國內(nèi)外秸稈氣化爐普遍存在的問題和型，可滿足多種原料的氣化要求，在生產(chǎn)生活用缺點如下。能、發(fā)電、干燥、供暖等領(lǐng)域得到了利用。其主(1)生物質(zhì)在氣化成可燃燒氣體的過程中產(chǎn)要成果有:中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院研制的生的焦油，容易粘附和腐蝕秸稈氣化爐的爐體，ND系列生物質(zhì)氣化爐，其中ND-600型氣化爐影響生物質(zhì)氣化和爐體的使用壽命,需要經(jīng)常清已進(jìn)行較長時間的生產(chǎn)運(yùn)行，取得一-定 的效益;除，非常麻煩。江蘇吳江縣生產(chǎn)的稻殼氣化爐,利用碾米廠的下(2)普通的秸稈爐產(chǎn)生的可燃?xì)庠谕ㄟ^輸出腳料稻殼氣化驅(qū)動發(fā)電機(jī)組,功率可達(dá)160 kW,管路輸出時，為了避免堵塞管路時，通常采用戶已達(dá)到實用階段;中科院廣州能源所對上吸式生外凈化裝置凈化焦油、灰分、水分等,凈化效果物質(zhì)氣化爐的氣化原理、原料反應(yīng)性能作了大量差,輸氣管路和燃具也容易堵塞,清理十分困難，試驗，研制出GSQ型氣化爐;山東省科學(xué)院能而且凈化器的污水往往對環(huán)境造成二次污染。源研究所研制的XFL系列下吸式秸稈氣化爐在國外正在研究的焦油裂解新技術(shù)主要有:農(nóng)村集中供氣應(yīng)用中獲得了一定的社會效益和(1)具有內(nèi)部裂解氣預(yù)燒的下吸式氣化爐。它經(jīng)濟(jì)效益;大連市環(huán)境科學(xué)設(shè)計研究院利用研制在氣化爐中心有一個獨立的燃燒室,裂解氣進(jìn)入的LZ系列生物質(zhì)干餾熱解氣化裝置建成了可為燃燒室內(nèi)燃燒，通過調(diào)整裂解氣循環(huán)流量與空氣1000戶農(nóng)民提供生活用燃?xì)獾纳镔|(zhì)熱解加工流量之比，焦油差不多完全轉(zhuǎn)化。廠;云南省研制的QL-50.60型民用生物質(zhì)氣化(2)BTG采用一項新穎的技術(shù)，將逆流操作爐已通過技術(shù)鑒定并在農(nóng)村進(jìn)行試驗示范。反應(yīng)器用于燃?xì)鈨艋?焦油裂解反應(yīng)器采用絕熱近年來,我國已將煤氣化技術(shù)引入到生物質(zhì)的填充床，.上下充滿惰性鋁土礦，中間為燃燒后氣化方面來,如沸騰流化床技術(shù)可用于細(xì)粒狀的的白云石，與傳統(tǒng)的通過部分裂解氣氧化燃燒的生物質(zhì)氣化,克服了此類原料在固定床連續(xù)加料氣體凈化相比，該工藝系統(tǒng)簡單，裂解溫度高,的困難。在氣化、凈化技術(shù)方面，遼寧省能源研能量需求低，而焦油轉(zhuǎn)化率高。這種工藝的缺點究所與意大乎科研人員合作研制出填料式旋風(fēng)是需要精密、密封好、能耐高溫的切換閥門。除塵器，其原理是:大顆料飛灰在旋風(fēng)離心力作(3)兩段凈化系統(tǒng)，從氣化爐出來的氣體先進(jìn)用下被分離，輕質(zhì)飛灰為填料所捕集,比采用的入一個裝有白云石的固定床焦油裂解器,接著進(jìn)金屬填料冷卻效果好，可降低產(chǎn)出氣的溫度。減入含鎳基催化劑的催化床，通過兩次凈化,焦油輕后級凈化設(shè)備的負(fù)擔(dān)沉重;河南農(nóng)業(yè)大學(xué)設(shè)計含量最終達(dá)到1-100 mg/Nm3.盡管在生物質(zhì)氣出的YN04型生物質(zhì)燃?xì)饷摻箼C(jī)樣機(jī),把生物質(zhì)化過程中采取各種措施控制焦油的含量,氣化氣燃?xì)饪焖倮淠揭?定溫度,在冷卻的過程中，利中焦油的含量中國煤化工所以對焦用生物質(zhì)燃?xì)庵兴鶖y帶的固體顆粒(灰塵)作為油進(jìn)行有效的TYHCNMHG氣化氣必焦油和水蒸汽的凝結(jié)核，加大焦油、水蒸汽及灰不可少的過程，其中焦油的催化裂解是目前國內(nèi)塵的顆粒直徑，以達(dá)到利用物理懸浮分離方法，最有效，最先進(jìn)的辦法。使用裂解催化劑，降低第3期劉明義等:無焦油秸稈氣化爐的研發(fā)與應(yīng)用了焦油裂解溫度(約750 900 °C)， 并提高轉(zhuǎn)化3. 2無焦油秸稈氣化爐的主要創(chuàng)新點效率，使焦油在很短時間內(nèi)裂解率達(dá)99%以上,①采用了料筒復(fù)合內(nèi)膽，內(nèi)膽由內(nèi)外金屬板這樣就既可提高生物質(zhì)能源的利用率,又能徹底形成夾層，在夾層內(nèi)充填耐火保溫材料,內(nèi)坦不消除二次污染，是很有發(fā)展前途的除焦技術(shù)。國易結(jié)灰，能夠提高使用壽命至十年以上;②設(shè)有外對催化裂解的研究主要集中于白云石和鎳基燃?xì)鈨艋蛛x管,能夠使產(chǎn)生的可燃?xì)馔ㄟ^凈化催化劑，而我國現(xiàn)在在該領(lǐng)域的研究非常欠缺。分離管析出焦油,焦油重新進(jìn)入氧化層，得到二次充分燃燒，增加熱值,使?jié)崈舻目扇細(xì)膺M(jìn)入輸3新型無焦油秸稈氣化爐創(chuàng)新點氣管路，達(dá)到輸出的可燃?xì)鈳缀醪缓褂?③悶營口市虹信節(jié)能燃具開發(fā)有限公司自主研火過程采用爐體密封，配有壓力安全閥。發(fā)生產(chǎn)的無焦油秸稈氣化爐從2007年10月開始.該項新產(chǎn)品技術(shù)通過省科技情報研究所查研發(fā)。研發(fā)人劉明義先生在對市場進(jìn)行充分調(diào)研新檢索結(jié)論是:國內(nèi)外分別已有無焦油或紅外線的基礎(chǔ)上,借鑒了國內(nèi)外戶用秸稈氣化爐的各項秸稈氣化爐的文獻(xiàn)報道，,本委托單位研制的“無技術(shù)，自主研發(fā)了該項技術(shù),開發(fā)出無焦油秸稈焦油紅外線秸稈氣化爐”未見國內(nèi)文獻(xiàn)報道。氣化爐新產(chǎn)品,現(xiàn)已完成中試,產(chǎn)品試銷省內(nèi)外。3. 1研制的主要內(nèi)容4產(chǎn)品的應(yīng)用與市場競爭優(yōu)勢(1)普通的秸稈氣化爐爐體內(nèi)都是直接用耐目前國內(nèi)生產(chǎn)戶用秸稈氣化爐的企業(yè)較多，火材料做襯里，容易受焦油等沾附及腐蝕,需要市場競爭壓力較大,很多企業(yè)的產(chǎn)品由于技術(shù)落經(jīng)常清除，影響爐體的使用壽命。本公司的產(chǎn)品，后，主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)不到規(guī)定要求，產(chǎn)品沒有競使用內(nèi)外雙層金屬板材,夾層內(nèi)充填隔熱保溫材爭力,造成部分企業(yè)停產(chǎn)。技術(shù)比較先進(jìn)的產(chǎn)品料的爐膽，內(nèi)壁光滑，不易沾附雜物，使用壽命是采用爐外增設(shè)凈化裝置，進(jìn)行焦油凈化處理,長。焦油的熱值沒有得到利用，同時處理過程中排出(2)普通的秸稈氣化爐產(chǎn)生的可燃?xì)馔ㄟ^輸?shù)奈鬯€會對環(huán)境造成二次污染。因此，市場需出管路輸出，通常采用爐外凈化裝置凈化焦油、求量不大，產(chǎn)品缺乏競爭力。但是比較好的產(chǎn)品灰分、水分等，凈化效果差，輸氣管路和燃具容市場需求還是很大，隨著國家政策支持和鼓勵，易堵塞,清理困難，凈化器的污水往往造成對環(huán)生物質(zhì)能源的開發(fā)利用是一項具有非常意義的境的二次污染。本公司的產(chǎn)品，一次產(chǎn)生的可燃項目，前景十分廣闊。氣將自動導(dǎo)入凈化分離管,能夠?qū)⑵渲械慕褂臀鼋斩挌饣癄t在我國的市場潛力是巨大的，其出并重新進(jìn)入氧化層,使焦油得到二次充分燃燒主要用途有以下幾個方面?；蛄呀?，變成可燃?xì)?，不僅增加了熱值，而且輸.(1)烘干:木材、煙草、茶葉、橡膠、糧食、出的可燃?xì)鈳缀醪缓薪褂汀Ｊ秤镁?、中藥材、果蔬脫水?(3)悶火過程采用爐體全部密封,保持悶爐時(2)供熱供暖:種植大棚、暖房、養(yǎng)殖保溫、間的延長，當(dāng)爐內(nèi)壓力過高時，配有過壓安全閥居民采暖;會自動泄壓，保證氣化爐安全。(3)供氣:集體炊事、熱水洗浴、有條件地(4)爐體.上部裝有螺旋桿,帶動爐內(nèi)的料面壓區(qū)村鎮(zhèn)居民供中國煤化工盤，使?fàn)t內(nèi)料保持緊密，不會出現(xiàn)架空現(xiàn)象,產(chǎn)(4)高溫MHCN M H G等燒制業(yè)生的可燃?xì)夥€(wěn)定。等應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。。(責(zé)任編輯:文婷).