应用于企业的新建项目或改造项目,旨在为企业减少设备投资、降低运营成本等,委托卡诺能源来负责整个生物质气化炉供热项目的规划、设计、筹建、运营管理等,向卡诺能源购买商品蒸汽或热能。
卡诺能源来负责整个生物质气化炉供热项目的规划、设计、筹建、运营管理等,卡诺能源提供商品蒸汽售卖,为企业减少设备投资、降低运营管理成本等;
卡诺生物质气化锅炉设备单台套10吨-30吨/时锅炉供热项目,锅炉系统热效率大于90%;
气化炉采用生物质木片为燃料,木片经自动喂料机、上料机进入生物质气化炉,经氧化还原反应转化为可燃气体(CO、H2、CH4等);还具备燃烧特性好,燃尽率高、燃气含灰量低等特点。
燃烧后的烟气经节能器、除尘器、引风机排入烟囱;含硫量低,仅为燃料油的1/20左右,不用采取任何脱硫措施即可达到环保要求;锅炉废气排放达到《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2014)中天然气锅炉的排放标准。
该工艺为生物质作气化原料常压固定床型燃气发生炉热脱焦工艺,本方案工艺包括上料系统、生物质燃气发生炉、空气鼓风机系统、燃气净化系统、供水系统组成。
将20-150mm长生物质原料经输送皮带送入料仓,然后根据生产需要通过由程序控制的给料设备将生物质原料加入到发生炉内。生物质常压固定床型燃气发生炉上层为“干馏段”,下层为“气化段”。气化所需的工艺空气由空气鼓风机供给,蒸汽由常压水夹套自身产生(或外来蒸汽),空气和蒸汽通过空气混合器形成“气化剂”,“气化剂”通过炉底鼓风三通,进入炉栅底部,穿过炉栅经过燃烧后残留灰渣进行气化剂预热,再与气化段1000℃高温的无焦生物质原料进行气化和反应,生成CO约为10—15%,H2约为7—10%,CH4约为1—2%的可燃气体;同时利用下段燃气的余热对干馏段的生物质原料干馏,生成CO约为15—22%,H2约为10—13%,CH4约为1—3%的可燃气体。在干馏段,进行燃料的低温干馏及入炉生物质原料的预热,生产出上段燃气,其温度为120—200℃,上段燃气经过电捕焦油器,捕捉焦油和粉尘,然后进入混合管。从电捕焦底部出来的水和焦油被送往焦油池。在下部气化段产生的燃气为下段燃气(60%左右),其温度大约为350—550℃,通过侧壁6个侧管和中心管经过旋风除尘器除去大颗粒灰尘后进入混合管。与上、下段的燃气混合后,通过保温管送至用户。气化剩余残留灰渣通过大小灰刀、灰盘等断续的自动排出炉外。本生物质作气化原料常压固定床型的燃气发生炉热脱焦工艺,充分利用国家废弃资源,成本低,自动化程序高且操作方便,热效率高等特点。
1)当量比:理论当量比为0.28,由于原料与气化方式的不同,实际运行中,控制的当量比在0.2~0.28之间。
2)气体产率:流化床气化炉的气体产率约为1.9~2.3Nm3/kg。
3)气化效率:生物质燃料气化活性高,气化效率高,可达90%以上。
4)气体热值:根据生物质原料的不同,所产生物质气的热值不同,参考《生物质燃气的成分分析表》表1所示为各种原材料的生物质燃气成分表:
燃料 |
H2 % |
CO2 % |
O2 % |
CH4 % |
CO % |
CnHm % |
N2 % |
Hg kJ/m3 |
玉米芯 | 20.0 | 13.0 | 0.9 | 2.3 | 17.0 | 0.2 | 46.6 | 5317.6 |
茶壳 | 13.01 | 7.9 | 2.2 | 3.75 | 22.4 | 0.2 | 50.59 | 5298.5 |
木屑 | 13.76 | 10.5 | 0.4 | 4.04 | 23.4 | 1.0 | 46.9 | 6085.7 |
棉柴 | 11.5 | 11.6 | 1.5 | 1.92 | 22.7 | 0.2 | 50.58 | 4915.5 |
花生壳 | 21.0 | 17.6 | 0.8 | 2.1 | 15.5 | 0.9 | 42.1 | 5819.4 |
气体种类 |
气体低位热 值(kJ/m3) |
理论空气量 (m3/m3) |
理论燃烧温度 (℃) |
燃-空混合气低位热值 (kJ/m3) |
天然气 | 36586 | 9.64 | 1970 | 3438 |
焦炉煤气 | 17615 | 4.21 | 1998 | 3381 |
混合煤气 | 13858 | 3.18 | 1986 | 3315 |
发生炉煤气 | 5735 | 1.19 | 1600 | 2618 |
沼气 | 21223 | 5.56 | 3191 | |
秸秆生物质气 | 5316 | 0.9 | 1810 | 2798 |