Welche Arten von Biomasse können in einem 30 -Tonnen -Vergaser verwendet werden?

Angesichts der wachsenden weltweiten Nachfrage nach Lösungen für nachhaltige Energie gewinnt die Biomasse -Vergasungstechnologie immer mehr Aufmerksamkeit, um organische Abfälle und erneuerbare Ressourcen in saubere Energie umzuwandeln. Der Vergasungsprozess besteht darin, Biomasse in brennbare Synthesegas (Syngas) umzuwandeln, die reich an Kohlenmonoxid (CO), Wasserstoff (H2) und einer geringen Menge Methan (CH4) durch Hochtemperaturpyrolyse- und Oxidationsreaktionen unter begrenzten oder ohne Sauerstoffbedingungen umwandeln. Dieses Synthesegas kann für die Stromerzeugung, die Wärmeversorgung und die sogar weitere Synthese von flüssigen Kraftstoffen oder Chemikalien verwendet werden.

Für ein groß angelangtes Vergasersystem mit einer Verarbeitungskapazität von 30 Tonnen pro Tag ist die Auswahl des richtigen Biomasse-Rohstoffs (d. H. "Biomassebrennstoff" oder "Biomasse-Futtermittel") der Schlüssel, um einen effizienten und stabilen Betrieb des Systems zu gewährleisten. Verschiedene Arten von Biomasse weisen unterschiedliche physikalische und chemische Eigenschaften auf, die die Leistung des Vergasers, die Ausbeute und Qualität des Synthesegases und die Wirtschaft des gesamten Systems direkt beeinflussen.

1. Woody Biomasse

Woody Biomasse ist eine der häufigsten und am häufigsten verwendeten Vergaser.

1. Holzspäne und Sägemehl

Quelle: hauptsächlich aus Abfällen aus Holzverarbeitungsanlagen (wie Sägemehl, Holzspänen), Forstbeinhäfern (wie Zweige, Rinde) und speziell gepflanzten Energiewäldern.

Vorteile: hoher Kalorienwert: Woody Biomasse hat einen hohen Kohlenstoffgehalt und hat im Allgemeinen einen guten Kalorienwert.

Niedrige Asche: Im Vergleich zu anderen Biomasse hat Holz einen niedrigeren Aschengehalt, wodurch das Risiko einer Schlacke im Vergaser verringert wird, und vereinfacht das Handling mit der Asche.

Stabile Struktur: Richtig behandelte Holzchips und Sägemehl haben eine relativ stabile physische Form und sind leicht zu transportieren und zu lagern.

Überlegungen: Feuchtigkeitsgehalt: Der Feuchtigkeitsgehalt von Holz ist ein Schlüsselfaktor. Ein zu hoher Feuchtigkeitsgehalt verringert die Vergasungseffizienz und den Kalorienwert von Syngas. Im Idealfall sollte der Feuchtigkeitsgehalt bei etwa 10%-20%kontrolliert werden, und es kann möglicherweise vorgetrocknet werden.

Partikelgröße Gleichmäßigkeit: Die gleichmäßige Partikelgröße hilft dabei, die Materialien gleichmäßig im Vergaser zu verteilen und zu reagieren. Partikel, die zu groß oder zu klein sind, können Probleme verursachen.

Verunreinigungen: Vermeiden Sie es, anorganische Verunreinigungen wie Sand, Steine ​​oder Metalle zu mischen, die den Aschegehalt erhöhen und die Ausrüstung beschädigen können.

Anwendbarkeit: 30-Tonnen-Vergaser sind sehr geeignet für die Verarbeitung von Holzchips und Holzchips, insbesondere in Gebieten mit entwickelten Holzindustrien.

2. Energiepflanzen - Woody
Quelle: schnell wachsende Baumarten wie Weiden und Pappeln, die speziell für Energiezwecke gepflanzt wurden.

Vorteile: Nachhaltige Versorgung: Energiepflanzen sind eine erneuerbare und kontrollierbare Biomassequelle, die eine langfristige und stabile Kraftstoffversorgung gewährleisten kann.

Gute Gleichmäßigkeit: Im Vergleich zu gemischten Abfällen ist die Zusammensetzung von Energiepflanzen gleichmäßiger, was der stabilen Kontrolle des Vergasungsprozesses förderlich ist.

Überlegungen: Anpflanzkosten: Anpflanzen von Kosten wie Land, Wasserressourcen und Arbeitskräften.

Transportabstand: Der geografische Standort des Energiewaldes wirkt sich auf die Transportkosten aus.

Anwendbarkeit: Energiewälder sind ideal für groß angelegte Vergasungsprojekte, die eine langfristige und stabile Biomasse-Lieferkette errichten möchten.

2. Landwirtschaftliche Rückstände
Landwirtschaftliche Abfälle sind eine riesige Biomasse -Ressource, und ihre Nutzung trägt dazu bei, Probleme mit der Umweltverschmutzung zu lösen und wirtschaftlichen Wert zu schaffen.

1. Reisschalen und Weizenstroh
Quelle: Der Rückstand nach Reis und Weizenernte.

Vorteile: Große Ausgabe: Riesige globale Ausgabe, es ist eine billige und leicht zugängliche Biomassequelle.

Kohlenstoffneutralität: Als landwirtschaftlicher Abfall trägt seine Nutzung dazu bei, Kohlenstoffneutralität zu erreichen.

Überlegungen: Niedrige Dichte: Die Volumendichte von Reisschalen und Weizenstroh ist sehr niedrig, was bedeutet, dass die Lager- und Transportkosten hoch sind, und die Vorbehandlung (wie Bällen oder Brikettierung) kann erforderlich sein, um die Dichte zu erhöhen.

Hoher Aschengehalt: Insbesondere Reisschale kann einen Aschengehalt von 15 bis 20% oder sogar höher haben und einen hohen Siliziumgehalt aufweist, der anfällig für den Vergaser ist, wodurch höhere Anforderungen an die Konstruktion und den Betrieb des Vergasers des Vergasers gelegt werden.

Alkali -Metallgehalt: Erntestroh wie Weizenstroh enthält hochalkalische Metalle (wie Kalium und Natrium), die leicht zu einem niedrigeren Ascheschmelzpunkt und einem Schlacken führen können.

Anwendbarkeit: Trotz der Herausforderungen, 30-Tonnen-Vergaser Kann diese Ernteabfälle effektiv nutzen, indem das Entwurf von Vergaser verbessert wird (wie fließende Bettleuchter haben eine bessere Anpassungsfähigkeit an Asche und Schlacken) und Vorbehandlungsmaßnahmen.

2. Bagasse
Quelle: Ein Nebenprodukt der Zuckerindustrie ist der faserige Rückstand, nachdem Zuckerrohr gedrückt wurde, um Saft zu extrahieren.

Vorteile: Zentralisierte Versorgung: Zuckermühlen produzieren normalerweise eine große Menge Bagasse auf zentralisierte Weise, was leicht zu sammeln ist.

Mäßiger Kalorienwert: Es hat einen bestimmten Kalorienwert und kann als guter Kraftstoff verwendet werden.

Überlegungen: Feuchtigkeitsgehalt: Frisch gepresstes Bagasse hat einen hohen Feuchtigkeitsgehalt und muss getrocknet werden.

Transport: Obwohl relativ kompakt, muss es möglicherweise noch verdichtet werden, um die Transportkosten zu senken.

Anwendbarkeit: Bagasse ist ein idealer lokalisierter Kraftstoff für 30-Tonnen-Vergaser um Zuckermühlen.

3.. Mais -Stover und Maisschobter

Quelle: Maisstiele und Ohren nach der Ernte.

Vorteile: Hohe Ertrag: Riesige Ertrag in großen Maisproduzierungsgebieten.

Überlegungen: Sammelkosten: Maisstiele sind schwer zu sammeln und erfordern spezielle Maschinen und Betriebsprozesse.

Asche- und Alkali -Metalle: Ähnlich wie bei anderen Strohhalmen gibt es auch Probleme mit dem Gehalt mit hohem Aschen- und Alkali -Metall.

Anwendbarkeit: In Gebieten mit großer Maisproduktion kann sie nach ordnungsgemäßer Vorbehandlung in 30-Tonnen-Vergaser verwendet werden.

4. Nussschalen

Quelle: wie Walnussschalen, Mandelschalen, Erdnussschalen usw.

Vorteile: Höhere Dichte: Im Vergleich zu anderen landwirtschaftlichen Abfällen sind Nussschalen normalerweise dichter, was für die Aufbewahrung und den Transport geeignet ist.

Guter Kalorienwert: Es hat einen hohen Kalorienwert.

Niedriger Aschegehalt: Die meisten Nussschalen haben einen relativ niedrigen Aschengehalt.

Überlegungen: Versorgung: Das Angebot hängt von der Skala der Nussverarbeitungsbranche ab und ist möglicherweise nicht so häufig wie Holz oder Stroh.

Anwendbarkeit: Es ist für 30-Tonnen-Vergaser in der Nähe von Nussverarbeitungsanlagen als hochwertiger Biomassebrennstoff geeignet.

3.. Biomassekomponenten in kommunalen festen Abfällen (MSW)
Die organischen Komponenten in klassifizierten und vorbehandelten kommunalen festen Abfällen können auch als Kraftstoff für Vergaser verwendet werden.

Quelle: Bio -Abfall wie Küchenabfälle, Gartenabfälle, Papier, Textilien usw.

Vorteile: Abfallbehandlung: Es löst das Problem der städtischen Abfallbehandlung und realisiert die Ressourcennutzung.

Energiewiederherstellung: Recyceln Sie die Energie im Müll.

Überlegungen: Komplexe Vorbehandlung: Die Zusammensetzung von MSW ist komplex und ungleichmäßig, und strenge Vorbehandlung wie Sortieren, Quetschen und Trocknen ist erforderlich, um Invustibles zu entfernen und Feuchtigkeit und Partikelgröße zu kontrollieren. Dies wird die Kosten und die technischen Schwierigkeiten erheblich erhöhen.

Schadstoffe: Es kann Schadstoffe wie Schwermetalle und Chlor enthalten, und während des Vergasungsprozesses können schädliche Gase erzeugt werden, die ein striktes Rauchgasreinigungssystem erfordern.

Instabiler Kalorienwert: Der Kalorienwert zwischen Stapeln von MSW kann stark schwanken.

Anwendbarkeit: Für einen 30-Tonnen-Vergaser erfordert die Verwendung von MSW als Kraftstoff eine sehr reife Vorbehandlungstechnologie und strenge Maßnahmen zur Umweltemission.

5. Industrieabfälle
In einigen industriellen Produktionsprozessen erzeugte organische Abfälle können auch zur Vergasung verwendet werden.

Quelle: Rinde und schwarze Alkohol aus Papierfabriken, Rückstände aus Lebensmittelverarbeitungsanlagen, Lees, pharmazeutischen Rückständen usw.

Vorteile: Zentralisierte Versorgung: In der Regel auf Industrieparks konzentriert, was für die Sammlung und den Transport geeignet ist.

Abfallnutzung: Es löst das Problem der Behandlung der industriellen Abfälle und entspricht dem Konzept der kreisförmigen Wirtschaft.

Überlegungen: Komplexe Zusammensetzung: Die Zusammensetzung verschiedener industrieller Abfälle variiert stark und kann spezifische Schadstoffe oder hohe Asche enthalten.

Vorbehandlung: Eine gezielte Vorbehandlung kann erforderlich sein, um die Anforderungen des Vergasers zu erfüllen.

Anwendbarkeit: Es muss auf der Grundlage der Eigenschaften des spezifischen Abfalls und der Konstruktion des Vergasers bewertet werden.

6. Allgemeine Anforderungen und Schlüsselparameter für Biomassebrennstoffe
Unabhängig von der Art der verwendeten Biomasse sind die folgenden Schlüsselparameter und -anforderungen für einen 30-Tonnen-Vergaser von entscheidender Bedeutung:

1. Feuchtigkeitsinhalt
Auswirkung: Der Feuchtigkeitsgehalt ist einer der wichtigsten Faktoren, die die Vergasungseffizienz und die Qualität der Syngas beeinflussen. Übermäßiger Feuchtigkeitsgehalt verringert die Vergasertemperatur, erhöht den Verbrauch des Vergasungsagents und verringert den Kalorienwert von Syngas (da ein Teil der Wärme zur Verdampfung der Feuchtigkeit verwendet wird).

Idealer Bereich: Es wird normalerweise empfohlen, zwischen 10%und 20%(Trockenbasis) zu liegen, und das Maximum sollte 30%-35%nicht überschreiten. Bei großen Vergaser ist die Trocknungsausrüstung normalerweise für die Biomasse mit hoher Moisturen ausgerüstet.

2. Partikelgröße

Auswirkung: Die Partikelgröße beeinflusst direkt die Fluidität, Wärme- und Massenübertragungseffizienz sowie die Vergasungsreaktionsgeschwindigkeit von Biomasse im Vergaser.

Anforderung: Im Allgemeinen muss die Partikelgröße einheitlich und innerhalb eines bestimmten Bereichs sein. Bei Festbettfassemarien sind in der Regel größere, relativ gleichmäßige Partikel (z. B. Holzchips) erforderlich; Für Flüssigkeitsbettfasierture sind kleinere, gleichmäßigere Partikel (wie Sägemehl- und Reisschalen) erforderlich. Zu große Partikel können zu unvollständiger Vergasung oder Blockierung führen, während zu kleine Partikel (feines Pulver) vom Luftstrom leicht weggetragen werden und die Menge an Flugasche erhöht werden.

3. Aschinhalte

Auswirkung: Asche ist ein nicht kombustierbares Mineral, das den Raum des Vergasers einnimmt, das wirksame Reaktionsvolumen reduziert und schließlich als Schlacke entlassen wird. Ein hoher Aschengehalt erhöht die zu gehandhabte Schlacke und kann zu schlagenden Problemen führen.

Idealer Bereich: Im Allgemeinen desto niedriger, desto besser, idealerweise weniger als 5%. Reisschalen und Stroh haben einen höheren Aschengehalt, der speziell konzipierte Vergaser erfordert.

4. Ascheschmelz-/Erweidungspunkt
Auswirkung: Asche schmilzt bei hoher Temperatur und bildet Klinker, wodurch der Vergaser blockiert oder die Reaktionsoberfläche bedeckt ist und den stabilen Betrieb des Vergasers ernsthaft beeinflusst.

Anforderung: Biomasse mit einem höheren Ascheschmelzenpunkt sollte ausgewählt oder schlankend durch Zugabe von Fluss, Steuern der Vergasungstemperatur usw. vermieden werden.

5. Heizwert
Auswirkung: Der Kalorienwert von Biomasse bestimmt direkt den Energietrieb. Biomasse mit hohem Kalorienwert kann mehr Energie erzeugen.

Anforderung: Biomasse mit hohem Kalorienwert sollte so weit wie möglich ausgewählt werden.

6. Chlor- und Schwefelgehalt
Auswirkungen: Diese Elemente bilden während des Vergasungsprozesses korrosive Gase (wie HCL und H2S), wodurch die Korrosion für Vergasergeräte und die Schwierigkeit und die Kosten der Syngas -Reinigung erhöht werden.

Anforderung: Biomasse mit niedrigem Chlor und Schwefel sollte so weit wie möglich ausgewählt werden. Einige landwirtschaftliche Abfälle (wie ein Strohhalm) können ein hohes Chlor enthalten.

7. Schüttdichte

Auswirkung: Die Dichte beeinflusst die Lagerung, Transport- und Fütterungseffizienz von Biomasse. Biomasse mit niedriger Dichte erfordert mehr Speicherplatz und höhere Transportkosten.

Anforderung: Die Biomassedichte kann durch Vorbehandlungsmethoden wie Brikettierung und Pelletisierung erhöht werden.

7. Auswahlstrategie und zukünftige Aussichten
Für ein 30 Tonnen/Tages-Biomasse-Vergasungsprojekt ist die Auswahl der richtigen Art von Biomasse ein Multi-Faktor-Kompromissprozess, der berücksichtigt werden muss:

Lokale Ressourcen -Zugänglichkeit: Priorisieren Sie reichlich vorhandene und nachhaltige Biomasse -Ressourcen in der Nähe des Projektgeländes, um die Transportkosten zu senken.

Biomasse -Eigenschaften: Wählen Sie basierend auf den oben genannten Parametern Biomasse aus, die für eine spezifische Vergasertechnologie geeignet sind (z. B. festes Bett, flüssiges Bett usw.).

Vorbehandlungsanforderungen und -kosten: Bewerten Sie die Vorbehandlung (Trocknen, Quetschen, Verdichtung usw.) und Kosten, die für unterschiedliche Biomasse erforderlich sind.

Synthesegasanwendung: Gemäß den Anforderungen an die Qualität von Synthesegas für die endgültige Verwendung von Synthesegas (Stromerzeugung, Wärmeversorgung, Kraftstoffsynthese usw.) wählen Sie die Art der Biomasse umgekehrt.

Umweltvorschriften: Stellen Sie sicher, dass die Emissionen der ausgewählten Biomasse und ihrer Vergasungsprodukte den lokalen Umweltvorschriften entsprechen.

Mit Blick auf die Zukunft werden immer mehr Biomassetypen effektiver eingesetzt, da sich die Vergasungstechnologie weiter ärgert und die Biomasse -Vorbehandlungstechnologie entwickelt. Beispielsweise ermöglicht die Biomasse-Co-Gasification-Technologie die gleichzeitige Verwendung mehrerer Biomassen, wodurch die Vor- und Nachteile verschiedener Biomassen durch Optimierung des Mischungsverhältnisses ausbalanciert werden, wodurch die Effizienz und die wirtschaftlichen Vorteile der Vergasung verbessert werden. Gleichzeitig entwickeln Forscher für Biomasse mit hohem Asche- und Hochalkali -Metallgehalt auch Ofentypen und Aschebehandlungstechnologien, die gegen Schlacken resistenter sind.