2015-2016年我國氣化爐行業概況及現狀分析

　　據我國氣化爐行業現狀分析，能源是人類賴以生存和發展的基礎，隨著社會經濟的快速發展，人類對能源的需求也越來越大。現對2015-2016年我國氣化爐行業概況及現狀分析。大量的開採和使用化石能源會污染環境和破壞生態平衡，開發和利用清潔的可再生能源已經迫在眉睫，生物質是可以轉化為液體燃料的環境友好的可再生能源，是僅次於煤炭、石油和天然氣而居於世界能源消費總量第四位的能源。生物質氣化技術是清潔高效利用生物質能的有效途徑之一，生物質氣化技術除了可以用於發電、供氣、供熱等方面外，還可以用於將各種生物質能轉化成為高品位的液體燃料。

　　氣化爐行業市場調查分析報告顯示，國內外生物質氣化技術在集中供氣、供熱和發電方面的發展現狀和應用情況，重點介紹了適用於大規模生物質氣化合成液體燃料的氣化爐;指出了生物質氣化技術需要解決的問題，提出了我國在生物質氣化領域的重點研究方向。

　　氣化爐是生物質氣化系統中的核心設備，生物質在氣化爐內進行氣化反應，生成合成氣。生物質氣化爐可以分為固定床氣化爐、流化床氣化爐、氣流床氣化爐(EF)及等離子體氣化爐(Plasma)等類型。

　　固定床氣化爐

　　固定床氣化爐中氣化反應是在一個相對靜止的物料床層中進行，即物料相對於氣流來說，是處於靜止狀態。物料在爐內基本上是有層次的分為四個階段，即乾燥階段、熱解階段、燃燒階段、還原階段。固定床氣化爐的爐內反應速度較慢。根據爐內氣化劑的流動方向，可將固定床氣化爐分為四類：上吸式、下吸式、橫吸式和開心式。固定床氣化爐的優點：氣化爐結構簡單、投資少、運行可靠、操作比較容易，對原料的種類及粒度要求不高。缺點：固定床氣化爐通常產氣量比較小，多用於小型氣化站、小型熱電聯產或戶用供氣，不適合大規模的生產。

　　流化床氣化爐

　　顆粒狀的物料被送入爐內，並摻有精選的惰性材料(砂子和橄欖石等)作為流化床材料，在爐體底部以較大壓力通入氣化劑，使爐內呈沸騰、鼓泡等不同狀態，物料和氣化劑充分接觸，發生氣化反應。按氣化爐結構和氣化過程，可將流化床氣化爐分為：鼓泡流化床(BFB)、循環流化床(CFB)及雙流化床 (Dual)(各氣化爐的技術指標見表3)。流化床氣化爐的優點：溫度穩定均勻;使用燃料顆粒很細小，傳熱面積大;氣化效率高;適用於連續運轉，適合大規模的商業應用。

　　氣流床氣化爐(EF)

　　已被粉碎的原料和被加壓的氣化劑(氧氣或水蒸氣)從塔頂同時進入氣化爐。塔頂部的湍流火焰燃燒部分原料，為整個氣化過程提供足夠的熱量，氣化爐內的溫度達到1300℃。氣流床的特點：合成氣出爐的溫度可達1300℃，大部分焦油可在半焦氣化過程中裂化，出爐的合成氣中幾乎不含焦油;氣化爐壁上的灰融物可當作熔渣除去。

　　等離子體氣化爐

　　原料從塔頂進入氣化爐，接觸到常壓、溫度為500～1500℃的由電生成的等離子體後，原料中有機物轉化為高質量的合成氣，無機物變成玻璃化的惰性熔渣。這種爐的氣化效率很高，得到不含焦油的合成氣。等離子弧也可以用於淨化合成氣。

　　氣化爐是氣化過程的最關鍵設備，選擇用於生產液體燃料的生物質氣化爐時需要從五個方面進行考慮：對原料的要求、生產合成氣的質量、研發狀態和操作經驗、規模放大的潛力、成本。綜合分析可用於合成液體燃料氣化爐的性能比較如表3所示。常用的生物質大規模氣化制合成氣的氣化爐主要有 BCL(Battelle)雙流化床氣化爐和ITG(Institute of Gas Technology)鼓泡流化床氣化爐，還有CHOREN公司新開發的Carbo-V氣流床氣化爐。

　　BCL氣化爐是常壓、間接加熱的雙流化床氣化爐，氣化反應以深度熱解為主。氣化爐由流化床氣化反應器和半焦燃燒室組成。經過乾燥的生物質原料從氣化反應器下部進入，從底部通入蒸汽作氣化介質，蒸汽與木材比(質量比)為0.4。使用合成橄欖石作為流化介質和熱載體，在氣化反應器和半焦燃燒器之間循環。

　　IGT氣化爐是吹氧式、高壓鼓泡流化床氣化爐，因反應氣體中含氧高，燃燒部分生物質提供熱量，不需另加入能量;如果改用空氣送氧，生成氣中還含一定量的氮氣。IGT壓力氣化爐在提高蒸汽用量後，可按「最大氫氣量」模式操作，IGT壓力氣化爐生產的合成氣含CO2較高(30%～35%，干基)。合成氣中的甲烷組分可經過重整生成氫氣，也可直接用作透平燃料;生成氣的H2/CO=1.4/1。

　　Carbo-V氣流床氣化爐經過預處理的生物質原料首先在迴轉式氣化爐中進行低溫氣化，生成可燃氣和焦炭組分。含焦油的可燃氣體經過燒嘴進入Carbo-V高溫氣化爐，從爐頂送入預熱的空氣/氧氣。

　　低溫氣化生成的焦炭也送入Carbo-V高溫氣化爐中部，最終生成不含焦油的合成氣。Carbo-V氣化爐的優點：合成氣中不含焦油，無需採用催化淨化處理;氣化效率較高，達到80%以上;合成氣可用作發電燃料，發電效率可達40%;原料來源廣泛，可加工各種乾燥後的含碳原料;可將灰分轉化為適用於建築材料的熔渣顆粒;合成氣中的氫含量高，每千克原料產氫1.2m3。2008年在德國建立了年產合成柴油15000t的商業工廠，我國也在2008年引進該技術建立了以煤為原料的25000MW的發電廠。

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