Aké typy biomasy sa dajú použiť v 30 -tonovom splyňovači?

S rastúcim globálnym dopytom po riešeniach trvalo udržateľnej energie si technológia splyňovania biomasy získava čoraz väčšiu pozornosť ako účinný spôsob, ako prevádzať organický odpad a obnoviteľné zdroje na čistú energiu. Proces splyňovania je premena biomasy na horľavú syntézu (syngas) bohaté na oxid uhoľnatý (CO), vodík (H2) a malé množstvo metánu (CH4) prostredníctvom vysokoteplotnej pyrolýzy a oxidačných reakcií v podmienkach obmedzeného alebo žiadny kyslík. Tento syntéza sa môže použiť na výrobu energie, prívod tepla a ešte ďalšiu syntézu kvapalných palív alebo chemikálií.

Pre rozsiahly splyňovací systém s spracovateľskou kapacitou 30 ton/deň je kľúčom na zabezpečenie efektívnej a stabilnej prevádzky systému výber pravej suroviny biomasy (t. Rôzne typy biomasy majú rôzne fyzikálne a chemické vlastnosti, ktoré priamo ovplyvňujú výkon splyňovača, výťažok a kvalitu syntézneho plynu a hospodárnosť celého systému.

1. Woody Biomasa

Woody Biomass je jednou z najbežnejších a najpoužívanejších palív splyňovača s výhodami relatívne rovnomerného zloženia, nízkych obsahu popola a vysokej výhrevnej hodnoty.

1. Drevené lupienky a pilina

Zdroj: Hlavne z odpadu z rastlín spracovania dreva (ako je pilina, hobliny), zvyšky dreva lesníckeho dreva (ako sú vetvy, kôra) a špeciálne vysadené energetické lesy.

Výhody: Vysokú výhrevnú hodnotu: Woody Biomass má vysoký obsah uhlíka a vo všeobecnosti má dobrú výhrevnú hodnotu.

Nízky popol: V porovnaní s inou biomasou má drevo nižší obsah popola, čo pomáha znižovať riziko trosky v splyňovači a zjednodušuje manipuláciu s popolom.

Stabilná štruktúra: Správne ošetrené drevené lupienky a piliny majú relatívne stabilnú fyzickú formu a ľahko sa prepravujú a skladujú.

Úvahy: Obsah vlhkosti: Obsah vlhkosti dreva je kľúčovým faktorom. Príliš vysoký obsah vlhkosti zníži účinnosť splyňovania a výhrevnú hodnotu syngas. V ideálnom prípade by sa obsah vlhkosti mal riadiť približne 10%-20%a môže sa vyžadovať pred suchom.

Uniformita veľkosti častíc: Rovnomerná veľkosť častíc pomáha rovnomerne distribuovať a reagovať na materiály v splyňovači. Častice, ktoré sú príliš veľké alebo príliš malé, môžu spôsobiť problémy.

Nečistoty: Vyhnite sa miešaniu anorganických nečistôt, ako sú piesok, kamene alebo kovy, ktoré zvýšia obsah popola a môže poškodiť zariadenie.

Uplatniteľnosť: 30-tonové splyňovače sú veľmi vhodné na spracovanie drevených lupienkov a drevených lupienkov, najmä v oblastiach s vyvinutým dreveným priemyslom.

2. Energetické plodiny - drevené
Zdroj: Rýchlo rastúce druhy stromov, ako sú vŕby a topoľ, vysadené špeciálne na energetické účely.

Výhody: Trvalo udržateľné dodávky: Energetické plodiny sú obnoviteľným a kontrolovateľným zdrojom biomasy, ktorý môže zabezpečiť dlhodobý a stabilný dodávok paliva.

Dobrá jednotnosť: V porovnaní so zmiešaným odpadom je zloženie energetických plodín jednotnejšie, čo vedie k stabilnej kontrole procesu splyňovania.

Úvahy: Náklady na výsadbu: Zapojenie nákladov na výsadbu, ako sú pôda, vodné zdroje a práca.

Vzdialenosť prepravy: Geografické umiestnenie energetického lesa ovplyvní náklady na dopravu.

Uplatniteľnosť: Energetické lesy sú ideálne pre rozsiahle projekty splyňovania, ktoré chcú stanoviť dlhodobý a stabilný dodávateľský reťazec biomasy.

2. Poľnohospodárske zvyšky
Poľnohospodársky odpad je obrovským zdrojom biomasy a jeho využitie pomáha riešiť problémy so znečistením životného prostredia a vytvárať ekonomickú hodnotu.

1. Ryžové šupky a pšeničná slama
Zdroj: Zvyšok po zbere ryže a pšenice.

Výhody: Veľký výstup: Obrovský globálny výstup, je to lacný a ľahko prístupný zdroj biomasy.

Uhlíková neutralita: Ako poľnohospodársky odpad pomáha jeho využitie dosahovať uhlíkovú neutralitu.

Úvahy: Nízka hustota: Hustota objemu ryžových šupiek a slamy pšenice je veľmi nízka, čo znamená, že náklady na skladovanie a prepravu sú vysoké a na zvýšenie hustoty sa môže vyžadovať predbežné ošetrenie (ako je balovanie alebo briketovanie).

Vysoký obsah popola: Najmä ryžové šupky môžu mať obsah popola 15 až 20% alebo dokonca vyšší a má vysoký obsah kremíka, ktorý je náchylný na rameno v splyňovači, čím kladie vyššie požiadavky na návrh a prevádzku splyňovača.

Obsah alkalických kovov: Slama plodiny, ako je pšeničná slama, obsahuje vysoké alkalické kovy (ako je draslík a sodík), čo môže ľahko viesť k nižšiemu bodu topenia popola a trosky.

Uplatniteľnosť: Napriek výzvam, 30-ton splyňovače Tieto odpady z plodín môžu efektívne využívať zlepšením konštrukcie splyňovača (napríklad fluidné splyňovače lôžka majú lepšiu prispôsobivosť na popol a trosku) a opatrenia na predbežné ošetrenie.

2. Bagasse
Zdroj: Vedľajší produkt odvetvia cukru, je to vláknitý zvyšok po stlačení cukrovej trstiny na extrahovanie šťavy.

Výhody: Centralizované dodávky: Cukrové mlyny zvyčajne vyrábajú veľké množstvo bagasy centralizovaným spôsobom, ktorý sa ľahko zhromažďuje.

Mierna kalorická hodnota: Má určitú výhrevnú hodnotu a dá sa použiť ako dobré palivo.

Úvahy: Obsah vlhkosti: Čerstvo naliehavá bagasse má vysoký obsah vlhkosti a je potrebné ich vysušiť.

Preprava: Aj keď je relatívne kompaktná, stále ju bude musieť byť zhutnená, aby sa znížili náklady na dopravu.

Uplatniteľnosť: Bagasse je ideálne lokalizované palivo pre 30 ton splyňovače okolo cukrových mlynov.

3. Kukurica Stover a kukuričné ​​klasy

Zdroj: Kukuričné ​​stonky a uši po zbere.

Výhody: Vysoký výnos: obrovský výnos vo veľkých oblastiach výroby kukurice.

Úvahy: Cena zberu: Kukuričné ​​stonky je ťažké zhromažďovať a vyžadovať špeciálne strojové a prevádzkové procesy.

Ash a alkalické kovy: Podobne ako iné slamky existujú aj problémy s obsahom vysokého popola a alkalického kovu.

Uplatniteľnosť: V oblastiach s veľkou výrobou kukurice sa môže použiť v 30-tonových splyňovačoch po správnom predbežnom ošetrení.

4. Škrupiny orechov

Zdroj: napríklad škrupiny orechov, mandľové škrupiny, arašidové škrupiny atď.

Výhody: vyššia hustota: V porovnaní s inými poľnohospodárskymi odpadmi sú škrupiny orechov zvyčajne hustejšie, čo je vhodné na skladovanie a prepravu.

Dobrá kalorická hodnota: Má vysokú výhrevnú hodnotu.

Nízky obsah popola: Väčšina škrupín orechov má relatívne nízky obsah popola.

Úvahy: Dodávka: Dodávka závisí od rozsahu odvetvia spracovania orechov a nemusí byť taká bežná ako drevo alebo slama.

Uplatniteľnosť: Je vhodná pre 30-ton splyňovače v blízkosti závodov na spracovanie orechov ako vysokokvalitné palivo biomasy.

3. Komponenty biomasy v mestskom tuhom odpade (MSW)
Organické komponenty v klasifikovanom a predbežnom tuhom odpadu z obce sa môžu tiež použiť ako palivo pre splyňovače.

Zdroj: Organický odpad, ako je kuchynský odpad, záhradný odpad, papier, textil atď.

Výhody: Ošetrenie odpadu: Vyrieši problém spracovania mestského odpadu a realizuje využitie zdrojov.

Obnova energie: Recyklujte energiu v odpadkoch.

Úvahy: Komplexné predbežné ošetrenie: Zloženie MSW je zložité a nerovnomerné a na odstránenie inkombustných predmetov a kontrola vlhkosti a veľkosti častíc je potrebné prísne predbežné ošetrenie, ako je triedenie, drvenie a sušenie. Tým sa výrazne zvýši náklady a technické ťažkosti.

Znečisťujúce látky: Môžu obsahovať znečisťujúce látky, ako sú ťažké kovy a chlór, a počas procesu splyňovania sa môžu produkovať škodlivé plyny, čo si vyžaduje prísny systém čistenia plynov.

Nestabilná výhrevná hodnota: Kalivorská hodnota medzi dávkami MSW môže výrazne kolísať.

Uplatniteľnosť: Pre 30-tonový splyňovač, použitie MSW ako paliva vyžaduje veľmi zrelú technológiu predúpravy a prísne opatrenia na kontrolu emisií životného prostredia.

5. Priemyselný odpad
Organický odpad vytvorený v niektorých procesoch priemyselnej výroby sa môže použiť aj na splyňovanie.

Zdroj: kôra a čierny likér z papierových mlynov, zvyšky z rastlín spracovania potravín, kalov, farmaceutických zvyškov atď.

Výhody: Centralizovaná dodávka: Zvyčajne sústredené v priemyselných parkoch, čo je vhodné pre zber a dopravu.

Využívanie odpadu: rieši problém spracovania priemyselného odpadu a zodpovedá koncepcii obehovej ekonomiky.

Úvahy: Komplexné zloženie: Zloženie rôznych priemyselných odpadov sa veľmi líši a môže obsahovať špecifické znečisťujúce látky alebo vysoký popol.

Predbežné ošetrenie: Na splnenie požiadaviek splyňovača sa môže vyžadovať cielené predbežné ošetrenie.

Uplatniteľnosť: Je potrebné ju vyhodnotiť na základe vlastností konkrétneho odpadu a konštrukcie splyňovača.

6. Všeobecné požiadavky a kľúčové parametre pre palivá biomasy
Bez ohľadu na typ použitej biomasy sú pre 30-tonový splyňovač rozhodujúce nasledujúce kľúčové parametre a požiadavky pre 30 ton:

1. Obsah vlhkosti
Vplyv: Obsah vlhkosti je jedným z najdôležitejších faktorov ovplyvňujúcich účinnosť splyňovania a kvalitu syngasu. Nadmerný obsah vlhkosti zníži teplotu splyňovača, zvýši spotrebu splyňovacieho činidla a zníži vyfarbenú hodnotu syngas (pretože časť tepla sa používa na odparovanie vlhkosti).

Ideálny rozsah: Zvyčajne sa odporúča byť medzi 10%-20%(suchý základ) a maximum by nemalo prekročiť 30%-35%. V prípade veľkých splyňovačov je sušenie zariadenia zvyčajne vybavené na predbežnú biomasu s vysokou vlhkosťou.

2. Veľkosť častíc

Náraz: Veľkosť častíc priamo ovplyvňuje plynulosť, účinnosť prenosu tepla a hmoty a rýchlosť reakcie splyňovania biomasy v splyňovači.

Požiadavka: Všeobecne sa vyžaduje, aby veľkosť častíc bola rovnomerná a v rámci špecifického rozsahu. Pre splyňovače s pevným lôžkom sú zvyčajne potrebné väčšie, relatívne rovnomerné častice (napríklad drevené lupienky); V prípade splyňovačov s fluidným lôžkom sú potrebné menšie, rovnomernejšie častice (napríklad piliny a šupky ryže). Príliš veľké častice môžu viesť k neúplnému splyňovaniu alebo zablokovaniu, zatiaľ čo príliš malé častice (jemný prášok) sa ľahko odnášajú prúdom vzduchu, čím sa zvyšuje množstvo muškára.

3. Obsah popola

Vplyv: Popook je nekombustný minerál, ktorý zaberá priestor splyňovača, znižuje efektívny reakčný objem a nakoniec sa vypúšťa ako troska. Vysoký obsah popola zvyšuje množstvo trosky, s ktorou sa má riešiť, a môže spôsobiť problémy s troskou.

Ideálny rozsah: Všeobecne platí, že čím nižšie, tým lepšie, ideálne menej ako 5%. Ryžové šupky a slama majú vyšší obsah popola, čo si vyžaduje špeciálne navrhnuté splyňovače, s ktorými sa riešia.

4. Bod tavenia popola/zmäkčovanie
Náraz: Popol sa roztopí pri vysokej teplote a vytvorí sa slinker, ktorý blokuje splyňovač alebo zakryje reakčný povrch, čo vážne ovplyvní stabilnú prevádzku splyňovača.

Požiadavka: Biomasa s vyšším bodom topenia popola by sa mala zvoliť alebo by sa malo vyhnúť trosku pridaním toku, regulovaním teploty splyňovania atď.

5. Hodnota vykurovania
Vplyv: Kalivorská hodnota biomasy priamo určuje jej energetický výstup. Biomasa s vysokou výhrevnou hodnotou môže produkovať viac energie.

Požiadavka: Biomasa s vysokou výhlatnou hodnotou by sa mala zvoliť čo najviac.

6. Obsah chlóru a síry
Vplyv: Tieto prvky budú počas procesu splyňovania tvoriť korozívne plyny (napríklad HCL a H2S), čo spôsobí koróziu zariadenia na splyňovanie a zvýšenie obtiažnosti a nákladov na čistenie syngasu.

Požiadavka: Biomasa s nízkym chlórom a sírom by sa mala zvoliť čo najviac. Niektoré poľnohospodárske odpady (napríklad slama) môžu obsahovať vysoký chlór.

7. Objemová hustota

Vplyv: Hustota ovplyvňuje skladovanie, prepravu a efektívnosť kŕmenia biomasy. Biomasa s nízkou hustotou vyžaduje viac skladovacieho priestoru a vyššie náklady na prepravu.

Požiadavka: Hustota biomasy sa môže zvýšiť metódami predbežného ošetrenia, ako je briketting a peletizácia.

7. Stratégia výberu a budúci výhľad
V prípade projektu splyňovania biomasy 30 ton a deň je výber správneho typu biomasy multifaktorovým kompromisným procesom, ktorý je potrebné zvážiť:

Prístup k miestnym zdrojom: Priority hojných a udržateľných zdrojov biomasy v blízkosti miesta projektu na zníženie nákladov na dopravu.

Charakteristiky biomasy: Na základe vyššie uvedených parametrov vyberte biomasu vhodnú pre špecifickú technológiu splyňovača (napríklad pevné lôžko, fluidné lôžko atď.).

Požiadavky a náklady na predbežné ošetrenie: Vyhodnoťte predbežné ošetrenie (sušenie, drvenie, zhutnenie atď.) A náklady potrebné pre rôzne biomasu.

Aplikácia syntézy plynu: Podľa požiadaviek na kvalitu syntézneho plynu na konečné použitie syntézneho plynu (výroba energie, prívod tepla, syntéza paliva atď.), Restom vyberte typ biomasy.

Environmentálne predpisy: Zabezpečte, aby emisie vybranej biomasy a jej splyňovacích výrobkov spĺňala miestne environmentálne predpisy.

Pri pohľade do budúcnosti, keďže technológia splyňovania pokračuje v rozvíjaní technológie predbežného ošetrenia biomasy, sa bude efektívnejšie využívať čoraz viac typov biomasy. Napríklad technológia spoločného gasifikácie biomasy umožňuje súčasné využívanie viacerých biomasov, vyrovnávanie výhod a nevýhod rôznych biomasov optimalizáciou miešania, čím sa zlepší účinnosť splyňovania a ekonomické prínosy. Zároveň pre biomasu s vysokým obsahom popola a vysokým obsahom alkalických kovov vedci vyvíjajú aj typy pecí a technológie liečby popola, ktoré sú odolnejšie voči trosku.