Milyen típusú biomassza használható 30 tonnás gázosítóban?

A fenntartható energiamegoldások iránti növekvő globális kereslet miatt a biomassza -gázosítási technológia egyre nagyobb figyelmet fordít, mint hatékony módszer a szerves hulladékok és a megújuló erőforrások tiszta energiává történő átalakítására. A gázosítási eljárás a biomassza éghető szintézisgázgá (szingaiká) átalakítása, szén-monoxidban (CO), hidrogénben (H2) és kis mennyiségű metánré (CH4), magas hőmérsékletű pirolízis és oxidációs reakciók révén korlátozott vagy oxigén körülmények között. Ez a szintézisgáz felhasználható az energiatermeléshez, a hőellátáshoz, valamint a folyékony üzemanyagok vagy vegyi anyagok további szintéziséhez.

Egy nagyméretű gázosító rendszerhez, amelynek feldolgozási kapacitása napi napi feldolgozási kapacitást tartalmaz, a megfelelő biomassza nyersanyag (azaz a "biomassza üzemanyag" vagy a "biomassza alapanyag") kiválasztása a kulcs a rendszer hatékony és stabil működésének biztosításához. Különböző típusú biomassza eltérő fizikai és kémiai tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek közvetlenül befolyásolják a gázosító teljesítményét, a szintézisgáz hozamát és minőségét, valamint a teljes rendszer gazdaságát.

1. Woody Biomass

A Woody Biomass az egyik leggyakoribb és legszélesebb körben alkalmazott gázos üzemanyag, a viszonylag egységes összetétel előnyeivel, az alacsony hamutartalommal és a magas fűtőértékkel.

1. Fa chips és fűrészpor

Forrás: elsősorban a fafeldolgozó üzemek (például fűrészpor, faforgács), erdészeti fakitermelési maradványok (például ágak, kéreg) és speciálisan ültetett energiaerdőkből származó hulladékokból.

Előnyök: Magas fűtéses érték: A Woody Biomass magas széntartalmú és általában jó fűtőértékkel rendelkezik.

Alacsony hamu: A többi biomasszahoz képest a Wood alacsonyabb hamutartalommal rendelkezik, ami elősegíti a gázosító elsajátításának kockázatát és egyszerűsíti a hamu kezelését.

Stabil szerkezet: A megfelelően kezelt faforgácsnak és fűrészpornak viszonylag stabil fizikai formája van, és könnyen szállíthatók és tárolhatók.

Megfontolások: Nedvességtartalom: A fa nedvességtartalma kulcsfontosságú tényező. A túl magas nedvességtartalom csökkenti a gázosítás hatékonyságát és a szintű halmozódási értéket. Ideális esetben a nedvességtartalmat 10–20%körül kell szabályozni, és előzetes szárításra lehet szükség.

A részecskeméret egységessége: Az egyenletes részecskeméret segít egyenletesen eloszlatni és reagálni az anyagokat a gázosítóban. A túl nagy vagy túl kicsi részecskék problémákat okozhatnak.

Szennyeződések: Kerülje el a szervetlen szennyeződések, például homok, kövek vagy fémek keverését, amelyek növelik a hamu tartalmát és károsíthatják a berendezéseket.

Alkalmazhatóság: A 30 tonnás gázosító nagyon alkalmas faforgácsok és faforgácsok feldolgozására, különösen a fejlett faiparokkal rendelkező területeken.

2. Energiatermék - Woody
Forrás: A gyorsan növekvő fafajok, például a fűzfák és a nyárok, amelyeket kifejezetten energia célokra ültettek.

Előnyök: Fenntartható ellátás: Az energiatermékek megújuló és ellenőrzhető biomasszaforrás, amely biztosítja a hosszú távú és stabil üzemanyag-ellátást.

Jó egységesség: A vegyes hulladékkal összehasonlítva az energiatermékek összetétele egységesebb, ami elősegíti a gázosítási folyamat stabil szabályozását.

Megfontolások: ültetési költségek: Az ültetési költségek, például a föld, a vízkészletek és a munkaerő bevonása.

Szállítási távolság: Az energiaerdő földrajzi elhelyezkedése befolyásolja a szállítási költségeket.

Alkalmazhatóság: Az energiaverdők ideálisak nagyszabású gázosítási projektekhez, amelyek hosszú távú és stabil biomassza-ellátási láncot akarnak létrehozni.

2. Mezőgazdasági maradványok
A mezőgazdasági hulladék hatalmas biomassza -erőforrás, és felhasználása elősegíti a környezetszennyezés problémáinak megoldását és gazdasági értéket.

1. Rizshéj és búzaszalma
Forrás: A maradék a rizs és a búza betakarítása után.

Előnyök: Nagy kimenet: Hatalmas globális output, ez egy olcsó és könnyen hozzáférhető biomasszaforrás.

Szén semlegesség: Mezőgazdasági hulladékként felhasználása elősegíti a szén -semlegesség elérését.

Megfontolások: Alacsony sűrűség: A rizshéjak és a búza szalma térfogat-sűrűsége nagyon alacsony, ami azt jelenti, hogy a tárolási és szállítási költségek magas, és előzetes kezelés (például bálázás vagy brikettálás) szükséges a sűrűség növelése érdekében.

Magas hamutartalom: Különösen a rizshéjú hamu tartalma 15-20% vagy még magasabb lehet, és magas szilícium-tartalommal rendelkezik, amely hajlamos a gázosító elsajátítására, magasabb követelményeket helyezve a gázosító tervezésére és működésére.

Alkali fémtartalom: A növényi szalma, például a búza szalma magas alkáli fémeket (például káliumot és nátriumot) tartalmaz, amelyek könnyen alacsonyabb hamu olvadási ponthoz és salakhoz vezethetnek.

Alkalmazhatóság: A kihívások ellenére, 30 tonnás gázosító hatékonyan felhasználhatja ezeket a növényi hulladékokat a gázosító kialakításának javításával (például a fluidizált ágyas gázosítói jobban alkalmazkodnak a hamuhoz és a salakhoz) és az előkezelési intézkedéseket.

2. Bagasse
Forrás: A cukoripar mellékterméke, ez a rostos maradék, miután a cukornádot kinyomták a gyümölcslé kinyerésére.

Előnyök: Központos ellátás: A cukormalmok általában nagy mennyiségű bagassot termelnek központosított módon, amelyet könnyű összegyűjteni.

Mérsékelt fűtőérték: Bizonyos fűtőértékkel rendelkezik, és jó üzemanyagként használható.

Megfontolások: Nedvességtartalom: A frissen préselt bagasse magas nedvességtartalommal rendelkezik, és szárítani kell.

Szállítás: Noha viszonylag kompakt, akkor ezt továbbra is tömöríteni kell a szállítási költségek csökkentése érdekében.

Alkalmazhatóság: A BAGASSE ideális lokalizált üzemanyag a 30 tonnás gázosító számára a cukormalmok körül.

3. Kukorica stover és kukoricacsutkák

Forrás: Kukorica szár és fül a betakarítás után.

Előnyök: Magas hozam: Hatalmas hozam a fő kukorica termelő területeken.

Megfontolások: Gyűjtési költségek: A kukorica szárát nehéz összegyűjteni, és speciális gépek és működési folyamatokat igényelnek.

Hamu és lúgos fémek: hasonlóan a többi szalmához, a magas hamu- és lúgos fémtartalommal kapcsolatos problémák is vannak.

Alkalmazhatóság: A nagy kukoricatermeléssel rendelkező területeken a megfelelő előkezelés után 30 tonnás gázosítóban is használható.

4. Dióhéjak

Forrás: például dióhéjak, mandula héjak, mogyoróhéjak stb.

Előnyök: Magasabb sűrűség: Más mezőgazdasági hulladékokkal összehasonlítva a dióhéjak általában sűrűbbek, ami kényelmes a tároláshoz és a szállításhoz.

Jó fűtőérték: Magas fűtőértékkel rendelkezik.

Alacsony hamutartalom: A legtöbb anyahéj viszonylag alacsony hamutartalommal rendelkezik.

Megfontolások: Kínálat: Az ellátás a diófeldolgozó ipar méretétől függ, és nem lehet olyan gyakori, mint a fa vagy a szalma.

Alkalmazhatóság: Kiváló minőségű biomassza-üzemanyagként 30 tonnás gázosítóhoz alkalmas a diófeldolgozó üzemek közelében.

3. Biomassza alkatrészek az önkormányzati szilárdhulladékban (MSW)
A besorolt ​​és az előkezelt önkormányzati szilárd hulladékban a szerves alkatrészek üzemanyagként is felhasználhatók a gázosítók számára.

Forrás: Szerves hulladék, például konyhai hulladék, kerti hulladék, papír, textil stb.

Előnyök: Hulladékkezelés: Megoldja a városi hulladékkezelés problémáját, és felismeri az erőforrások felhasználását.

Energia visszanyerése: Újrahasznosítsa az energiát a szemétben.

Megfontolások: Komplex előkezelés: Az MSW összetétele összetett és egyenetlen, és a szigorú előkezelés, például a válogatás, a zúzás és a szárítás szükséges az inkombustisak eltávolításához, valamint a nedvesség és a részecskeméret szabályozásához. Ez jelentősen növeli a költségeket és a technikai nehézségeket.

Szennyező anyagok: tartalmazhat szennyező anyagokat, például nehézfémeket és klórokat, és káros gázokat lehet előállítani a gázosítási folyamat során, szigorú füstgáztisztító rendszert igényelve.

Instabil fémhallgató érték: Az MSW tételei közötti fűtőérték nagymértékben ingadozhat.

Alkalmazhatóság: Egy 30 tonnás gázosító esetén az MSW üzemanyagként történő használata nagyon érett előkezelési technológiát és szigorú környezeti kibocsátási ellenőrzési intézkedéseket igényel.

5. ipari hulladék
Egyes ipari termelési folyamatokban előállított szerves hulladékok is felhasználhatók a gázosításhoz.

Forrás: kéreg és fekete folyadék papírgyárakból, élelmiszer -feldolgozó üzemek maradványai, LEES, gyógyszeres maradékok stb.

Előnyök: Központos ellátás: Általában ipari parkokban koncentrálódnak, amely kényelmes a gyűjtéshez és a szállításhoz.

Hulladékfelhasználás: Megoldja az ipari hulladékkezelés problémáját, és megfelel a körkörös gazdaság fogalmának.

Megfontolások: Komplex összetétel: A különböző ipari hulladékok összetétele nagymértékben eltérő, és tartalmazhat specifikus szennyező anyagokat vagy magas hamu.

Előkezelés: Célzott előkezelésre lehet szükség a gázosító követelményeinek való megfeleléshez.

Alkalmazhatóság: A specifikus hulladék tulajdonságai és a gázosító tervezése alapján kell kiértékelni.

6. Általános követelmények és a biomassza üzemanyagok kulcsfontosságú paraméterei
A használt biomassza típusától függetlenül a következő kulcsfontosságú paraméterek és követelmények kritikusak egy 30 tonnás gázosítóhoz:

1. Nedvességtartalom
Hatás: A nedvességtartalom az egyik legfontosabb tényező, amely befolyásolja a gázosítás hatékonyságát és a szintű minőséget. A túlzott nedvességtartalom csökkenti a gázosító hőmérsékletét, növeli a gázosítási szerek fogyasztását és csökkenti a szingafák fűtéses értékét (mivel a hő egy részét használják a nedvesség elpárologtatására).

Ideális tartomány: Általában azt javasoljuk, hogy 10%-20%(száraz alap) legyen, és a maximum nem haladhatja meg a 30%-35%-ot. A nagy gázozók esetében a szárító berendezések általában a nagy moistúrája biomassza előkészítésére van felszerelve.

2. Részecskeméret

Hatás: A részecskeméret közvetlenül befolyásolja a biomassza folyékonyságát, hő- és tömegátadási hatékonyságát, valamint a gázosítási reakciósebességet a gázosítóban.

Követelmény: Általában a részecskeméretnek egységesnek és egy adott tartományban kell lennie. A rögzített ágyas gázosítóhoz általában nagyobb, viszonylag egységes részecskékre (például fa chips) szükséges; A fluid ágyú gázosítóhoz kisebb, egységesebb részecskékre (például fűrészpor és rizshéjak) van szükség. A túl nagy részecskék hiányos gázosításhoz vagy elzáródáshoz vezethetnek, míg a túl kicsi részecskéket (finom por) könnyen elhozhatják a légáramlás, növelve a pernye mennyiségét.

3. Hamu tartalom

Hatás: A hamu egy nem éghető ásvány, amely elfoglalja a gázosító teret, csökkenti a tényleges reakciómennyiséget, és végül salakként ürítik. A magas hamutartalom növeli a kezelésre kerülő salak mennyiségét, és salakos problémákat okozhat.

Ideális tartomány: Általában minél alacsonyabb, annál jobb, ideális esetben kevesebb, mint 5%. A rizshéjak és a szalma magasabb hamutartalma van, amelyhez speciálisan kialakított gázosítói szükségesek.

4. Hamu olvadási/lágyulási pont
Hatás: A hamu magas hőmérsékleten megolvad, és a klinkert, amely blokkolja a gázosítóot, vagy lefedi a reakciófelületet, súlyosan befolyásolja a gázosító stabil működését.

Követelmény: A magasabb hamu olvadási ponttal rendelkező biomasszát ki kell választani, vagy a fluxus hozzáadásával, a gázosítási hőmérséklet ellenőrzésével stb.

5. Fűtési érték
Hatás: A biomassza fűtéses értéke közvetlenül meghatározza annak energiatermelését. A magas fűtéses értékű biomassza több energiát eredményezhet.

Követelmény: A magas fűtőértékű biomassza a lehető legnagyobb mértékben ki kell választani.

6. Klór- és kéntartalom
Hatás: Ezek az elemek korrozív gázokat (például HCL és H2S) képeznek a gázosítási folyamat során, ami korróziót okoz a gázosító berendezésekhez, és növeli a szintű tisztítás nehézségeit és költségeit.

Követelmény: Az alacsony klórral és kéntartalmú biomasszát a lehető legnagyobb mértékben ki kell választani. Néhány mezőgazdasági hulladék (például néhány szalma) magas klórot tartalmazhat.

7. ömlesztett sűrűség

Hatás: A sűrűség befolyásolja a biomassza tárolását, szállítását és táplálkozási hatékonyságát. Az alacsony sűrűségű biomassza több tárolóhelyet és magasabb szállítási költségeket igényel.

Követelmény: A biomassza sűrűségét előkezelési módszerekkel, például brikettálással és pelletizálással növelhetjük.

7. Kiválasztási stratégia és jövőbeli kilátások
Egy 30 tonna/napi biomassza-gázosítási projektnél a megfelelő típusú biomassza kiválasztása egy többtényezős kompromisszumos folyamat, amelyet figyelembe kell venni:

Helyi erőforrás -hozzáférés: A szállítási költségek csökkentése érdekében a projekt helyszíne közelében rangsorolják a bőséges és fenntartható biomassza -erőforrásokat.

Biomassza jellemzői: A fenti paraméterek alapján válassza ki az adott gázosító technológiához alkalmas biomassza (például rögzített ágy, fluidizált ágy stb.).

Előkezelési követelmények és költségek: Értékelje a kezelés előtti (szárítás, összetörés, tömörítés stb.) És a különféle biomasszahoz szükséges költségeket.

Szintézisgáz -alkalmazás: A szintézis -gázminőségre vonatkozó követelmények szerint a szintézis gáz (energiatermelés, hőellátás, üzemanyag -szintézis stb.) A végső felhasználására fordított módon válassza ki a biomassza típusát.

Környezetvédelmi előírások: Gondoskodjon arról, hogy a kiválasztott biomassza és a gázosítási termékek kibocsátása megfeleljen a helyi környezetvédelmi előírásoknak.

A jövőre nézve, mivel a gázosítási technológia továbbra is érett és biomassza -előkezelési technológiát fejlődik ki, egyre több biomassza -típust fognak hatékonyabban használni. Például a biomassza-csoportosulási technológia lehetővé teszi a több biomassza egyidejű használatát, kiegyensúlyozva a különböző biomasszák előnyeit és hátrányait a keverési arány optimalizálásával, ezáltal javítva a gázosítás hatékonyságát és a gazdasági előnyöket. Ugyanakkor a magas hamu és a magas lúgos fémtartalommal rendelkező biomassza esetében a kutatók kemencefajtákat és hamu -kezelési technológiákat is fejlesztenek, amelyek jobban ellenállnak a salakoknak.