我國(guó)生物質(zhì)氣化技術(shù)從樣機(jī)研制、示范使用到商業(yè)營(yíng)銷(xiāo)，迄今已10余年。其中有“熱煤氣”直接燃燒的供熱供暖技術(shù)，也有管道輸送村級(jí)炊事供氣的“冷煤氣”，但真正投入實(shí)用長(zhǎng)期運(yùn)行并按市場(chǎng)運(yùn)作的只有“熱煤氣”。如中國(guó)農(nóng)機(jī)院能源所自1990年投放市場(chǎng)的木器家具廠烘干氣化裝置，在北京南郊的麗華木器廠、小紅門(mén)龍樹(shù)農(nóng)具廠等已運(yùn)行了11年，累計(jì)65000小時(shí)。
生物質(zhì)物料(如廢木質(zhì)角料，柴草、灌木、秸稈等)在氣化爐中經(jīng)熱化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生煤氣，稱為發(fā)生爐煤氣，其出口溫度可達(dá)300～400℃。此時(shí)煤氣中的揮發(fā)物及水分都處于蒸汽狀態(tài)，進(jìn)入高溫燃燒室分解燃燒。因此，生物質(zhì)氣化——直接燃燒模式，實(shí)際上是把燃燒過(guò)程分為二個(gè)階段：先是在缺氧狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)半燃燒，產(chǎn)生“顯熱”和中間產(chǎn)物CO、H2、CH4、CnHm等可燃成份；二是可燃成份在氧氣充分的條件下，完全燃燒放出“潛熱”。所以，“熱煤氣”熱值包括“顯熱”和可燃成份的“潛熱”兩部分。煤氣在這種狀態(tài)下燃燒，其熱利用率無(wú)疑比直接燃燒燃料要高。
這樣的“二段燃燒”與直接燃燒相比有下列特點(diǎn)：
(1)氣化煤氣的燃燒溫度可達(dá)1300～1700℃，比直接燃燒柴草的溫度提高了1～1.5倍。這使農(nóng)、林廢棄物的能量利用品位提高到煤、油、電的等級(jí)，可用于工農(nóng)業(yè)供熱、發(fā)電等。
(2)氣化熱煤氣燃燒完全、潔凈，避免了生物質(zhì)物料直接燃燒產(chǎn)生的煙霧、油漬，不造成二次污染，有利環(huán)保。
(3)氣化效率可達(dá)76％，煤氣燃燒效率可達(dá)90％。即生物質(zhì)物料氣化產(chǎn)生的熱煤氣熱能利用率達(dá)到65％～70％，而民用爐灶柴草直接燃燒的熱效率只有10％～15％。
(4)氣化煤氣燃燒強(qiáng)度高，升溫快。當(dāng)水的起始溫度為15℃時(shí)，裝在4公斤(10磅)的鋁、鐵水壺內(nèi)，12～15分鐘就可燒開(kāi)(100℃)。
由于燃燒完全、火力強(qiáng)、供熱充分，可把生產(chǎn)過(guò)程的廢棄物化害為利，達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，并且有很好的經(jīng)濟(jì)效益。所以，生物質(zhì)氣化裝置(熱煤氣)一問(wèn)世就得到環(huán)保部門(mén)和廠家的肯定。上世紀(jì)90年代末，我國(guó)生產(chǎn)的生物質(zhì)氣化裝置(熱煤氣)先后兩次小批量出口荷蘭，今年又向印尼、馬來(lái)西亞試銷(xiāo)。
目前正在生產(chǎn)使用的600型氣化/熱風(fēng)/熱水裝置，每小時(shí)消耗木質(zhì)物料55～65公斤，供熱量13～16萬(wàn)大卡/小時(shí)；相當(dāng)于40～50公斤原煤或25～30公斤柴油燃燒后輸出的熱量。可驅(qū)動(dòng)裝料為50立方米木板的干燥窯，連續(xù)運(yùn)行15～30天(板材厚度不同，運(yùn)行時(shí)間也不同)。也可向1500～2000平方米面積供暖，或向1800～2500平方米溫室大棚供熱，一晝夜取代1000公斤原煤(或650公斤柴油或3000度電)。
商用氣化熱煤氣燃燒系統(tǒng)已流通了10余年，其間已做了多次改進(jìn)乃至改型設(shè)計(jì)，但其科技含量仍有待提高。從整體考慮，現(xiàn)有氣化/燃燒/調(diào)溫系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)上縮小體積和從重量上減輕各30％是可以實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)溫度傳感和高溫環(huán)形焦油裂解通道，截?cái)嗥饎?dòng)揮發(fā)煙霧，可使煤氣質(zhì)量達(dá)到城市管道煤氣水平。
生物質(zhì)物料(如廢木質(zhì)角料，柴草、灌木、秸稈等)在氣化爐中經(jīng)熱化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生煤氣，稱為發(fā)生爐煤氣，其出口溫度可達(dá)300～400℃。此時(shí)煤氣中的揮發(fā)物及水分都處于蒸汽狀態(tài)，進(jìn)入高溫燃燒室分解燃燒。因此，生物質(zhì)氣化——直接燃燒模式，實(shí)際上是把燃燒過(guò)程分為二個(gè)階段：先是在缺氧狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)半燃燒，產(chǎn)生“顯熱”和中間產(chǎn)物CO、H2、CH4、CnHm等可燃成份；二是可燃成份在氧氣充分的條件下，完全燃燒放出“潛熱”。所以，“熱煤氣”熱值包括“顯熱”和可燃成份的“潛熱”兩部分。煤氣在這種狀態(tài)下燃燒，其熱利用率無(wú)疑比直接燃燒燃料要高。
這樣的“二段燃燒”與直接燃燒相比有下列特點(diǎn)：
(1)氣化煤氣的燃燒溫度可達(dá)1300～1700℃，比直接燃燒柴草的溫度提高了1～1.5倍。這使農(nóng)、林廢棄物的能量利用品位提高到煤、油、電的等級(jí)，可用于工農(nóng)業(yè)供熱、發(fā)電等。
(2)氣化熱煤氣燃燒完全、潔凈，避免了生物質(zhì)物料直接燃燒產(chǎn)生的煙霧、油漬，不造成二次污染，有利環(huán)保。
(3)氣化效率可達(dá)76％，煤氣燃燒效率可達(dá)90％。即生物質(zhì)物料氣化產(chǎn)生的熱煤氣熱能利用率達(dá)到65％～70％，而民用爐灶柴草直接燃燒的熱效率只有10％～15％。
(4)氣化煤氣燃燒強(qiáng)度高，升溫快。當(dāng)水的起始溫度為15℃時(shí)，裝在4公斤(10磅)的鋁、鐵水壺內(nèi)，12～15分鐘就可燒開(kāi)(100℃)。
由于燃燒完全、火力強(qiáng)、供熱充分，可把生產(chǎn)過(guò)程的廢棄物化害為利，達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，并且有很好的經(jīng)濟(jì)效益。所以，生物質(zhì)氣化裝置(熱煤氣)一問(wèn)世就得到環(huán)保部門(mén)和廠家的肯定。上世紀(jì)90年代末，我國(guó)生產(chǎn)的生物質(zhì)氣化裝置(熱煤氣)先后兩次小批量出口荷蘭，今年又向印尼、馬來(lái)西亞試銷(xiāo)。
目前正在生產(chǎn)使用的600型氣化/熱風(fēng)/熱水裝置，每小時(shí)消耗木質(zhì)物料55～65公斤，供熱量13～16萬(wàn)大卡/小時(shí)；相當(dāng)于40～50公斤原煤或25～30公斤柴油燃燒后輸出的熱量。可驅(qū)動(dòng)裝料為50立方米木板的干燥窯，連續(xù)運(yùn)行15～30天(板材厚度不同，運(yùn)行時(shí)間也不同)。也可向1500～2000平方米面積供暖，或向1800～2500平方米溫室大棚供熱，一晝夜取代1000公斤原煤(或650公斤柴油或3000度電)。
商用氣化熱煤氣燃燒系統(tǒng)已流通了10余年，其間已做了多次改進(jìn)乃至改型設(shè)計(jì)，但其科技含量仍有待提高。從整體考慮，現(xiàn)有氣化/燃燒/調(diào)溫系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)上縮小體積和從重量上減輕各30％是可以實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)溫度傳感和高溫環(huán)形焦油裂解通道，截?cái)嗥饎?dòng)揮發(fā)煙霧，可使煤氣質(zhì)量達(dá)到城市管道煤氣水平。
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