Jaké typy biomasy lze použít v 30 tunovém zplyňovači?

S rostoucí globální poptávkou po řešení udržitelné energie získává technologie zplyňování biomasy stále více pozornosti jako efektivní způsob, jak přeměnit organický odpad a obnovitelné zdroje na čistou energii. Proces zplyňování je přeměnit biomasu na hořlavý syntézní plyn (Syngas) bohatý na oxid uhelnatý (CO), vodík (H2) a malé množství metanu (CH4) prostřednictvím vysokoteplotní pyrolýzy a oxidačních reakcí za omezených podmínek kyslíku. Tento syntézní plyn lze použít pro výrobu energie, dodávku tepla a ještě další syntézu kapalných paliv nebo chemikálií.

Pro rozsáhlý systém zplyňovače s kapacitou zpracování 30 tun/den je klíčem k zajištění efektivního a stabilního provozu systému správnou surovinu biomasy (tj. „Fuel Biomass Fuel“ nebo „Biomas Surfock“). Různé typy biomasy mají různé fyzikální a chemické vlastnosti, které přímo ovlivní výkon zplyňovače, výnos a kvalitu syntézního plynu a ekonomiku celého systému.

1. Woody Biomasa

Woody biomasa je jednou z nejčastějších a nejčastěji používaných paliv na zplyňovače, s výhodami relativně rovnoměrného složení, nízkého obsahu popela a vysoké kalorické hodnoty.

1. Dřevorysy a piliny

Zdroj: Hlavně z odpadu z rostlin zpracování dřeva (jako jsou piliny, hobliny dřeva), lesní dřevovazné zbytky (jako jsou větve, kůra) a speciálně zasazená energetická lesy.

Výhody: Vysoká kalorická hodnota: Woody Biomasa má vysoký obsah uhlíku a obecně má dobrou kalorickou hodnotu.

Nízký popel: Ve srovnání s jinou biomasou má dřevo nižší obsah popela, což pomáhá snižovat riziko strusky v zplyňovači a zjednodušuje manipulaci s popelem.

Stabilní struktura: Správně ošetřené štěpky a piliny mají relativně stabilní fyzickou formu a snadno se přepravují a ukládají.

Úvahy: Obsah vlhkosti: Klíčovým faktorem je obsah vlhkosti dřeva. Příliš vysoký obsah vlhkosti sníží účinnost zplyňování a kalorickou hodnotu syngas. V ideálním případě by obsah vlhkosti by měl být kontrolován na přibližně 10%-20%a může být vyžadováno předsunutí.

Uniformita velikosti částic: Rovnoměrná velikost částic pomáhá rovnoměrně distribuovat a reagovat materiály v zplyňovači. Částice, které jsou příliš velké nebo příliš malé, mohou způsobit problémy.

Nečistoty: Vyvarujte se smíchání anorganických nečistot, jako je písek, kameny nebo kovy, což zvýší obsah popela a může zařízení poškodit.

Použitelnost: 30tunový zplyňovač je velmi vhodný pro zpracování štěpků a štěpků na dřevo, zejména v oblastech s rozvinutým dřevěným průmyslem.

2.. Energetické plodiny - Woody
Zdroj: Rychle rostoucí druhy stromů, jako jsou vrby a topoly, vysazené speciálně pro energetické účely.

Výhody: Udržitelná nabídka: Energetické plodiny jsou obnovitelným a kontrolovatelným zdrojem biomasy, který může zajistit dlouhodobé a stabilní zásobování palivem.

Dobrá uniformita: Ve srovnání se smíšeným odpadem je složení energetických plodin jednotnější, což vede ke stabilní kontrole procesu zplyňování.

Úvahy: Náklady na výsadbu: zahrnující náklady na výsadbu, jako jsou půda, vodní zdroje a práce.

Přepravní vzdálenost: Geografické umístění energetického lesa ovlivní náklady na přepravu.

Použitelnost: Energetické lesy jsou ideální pro rozsáhlé zplyňovací projekty, které chtějí vytvořit dlouhodobý a stabilní dodavatelský řetězec biomasy.

2. zemědělské zbytky
Zemědělský odpad je obrovským zdrojem biomasy a jeho využití pomáhá řešit problémy znečištění životního prostředí a vytvářet ekonomickou hodnotu.

1. Rýžové slupky a pšeničná sláma
Zdroj: Zbytek po sklizni rýže a pšenice.

Výhody: Velký výstup: Obrovský globální výstup, je to levný a snadno přístupný zdroj biomasy.

Uhlíková neutralita: Jako zemědělský odpad pomáhá jeho využití dosáhnout neutrality uhlíku.

Úvahy: Nízká hustota: Hustota objemu rýže a pšeničné slámy je velmi nízká, což znamená, že náklady na skladování a přepravu jsou vysoké a pro zvýšení hustoty může být vyžadováno předběžné ošetření (jako je baling nebo briket).

Vysoký obsah popela: Zejména rýžová slupka může mít obsah popela 15-20% nebo dokonce vyšší a má vysoký obsah křemíku, který je náchylný ke struskování v zplyňovači, což klade vyšší požadavky na návrh a provoz zplyňovače.

Obsah kovového alkalického kovu: Sláma plodiny, jako je pšeničná sláma, obsahuje vysoké alkalické kovy (jako je draslík a sodík), což může snadno vést ke spodnímu bodu tání popela a strusku.

Použitelnost: Navzdory výzvám, 30tunový zplyňák může tyto odpady efektivně využívat zlepšením konstrukce zplyňovače (jako jsou plynulé zplyňování s fluidem, mají lepší přizpůsobivost popel a strusku) a opatření před léčbou.

2. Bagasse
Zdroj: Vedlejší produkt cukrovarného průmyslu, je to vláknitý zbytek poté, co je cukrová třtina vymačkána, aby extrahovala šťávu.

Výhody: Centralizovaná nabídka: Cukrové mlýny obvykle produkují velké množství Bagasse centralizovaným způsobem, který lze snadno shromažďovat.

Mírná kalorická hodnota: Má určitou kalorickou hodnotu a lze ji použít jako dobré palivo.

Úvahy: Obsah vlhkosti: Čerstvě lisovaný Bagasse má vysoký obsah vlhkosti a je třeba je vysušit.

Přeprava: Ačkoli relativně kompaktní, může být stále nutné zhubnout, aby se snížily náklady na dopravu.

Použitelnost: Bagasse je ideální lokalizované palivo pro 30tunové zplyňáky kolem cukrových mlýnů.

3. kukuřice Stover a kukuřice

Zdroj: Kukuřičné stonky a uši po sklizni.

Výhody: Vysoký výnos: obrovský výnos v hlavních oblastech produkujících kukuřice.

Úvahy: Náklady na sběr: Stopy kukuřice je obtížné shromažďovat a vyžadují speciální stroje a provozní procesy.

Ash a alkalické kovy: Podobně jako u jiných brčka jsou také problémy s vysokým obsahem popela a kovů popela.

Použitelnost: V oblastech s velkou produkcí kukuřice může být po řádné předúpravě použito ve 30tunovém zplyňovači.

4. Maticové skořápky

Zdroj: jako jsou ořechové skořápky, mandlové skořápky, arašídové skořápky atd.

Výhody: Vyšší hustota: Ve srovnání s jinými zemědělskými odpady jsou skořápky ořechů obvykle hustší, což je vhodné pro skladování a přepravu.

Dobrá kalorická hodnota: Má vysokou kalorickou hodnotu.

Nízký obsah popela: Většina ořechových skořápek má relativně nízký obsah popela.

Úvahy: Dodávka: Dodávka závisí na rozsahu průmyslu zpracování ořechů a nemusí být tak běžné jako dřevo nebo sláma.

Použitelnost: Je vhodná pro 30tunové zplyňáky poblíž rostlin zpracování ořechů jako vysoce kvalitní palivo biomasy.

3. složky biomasy v městském pevném odpadu (MSW)
Jako palivo pro zplyňáky lze také použít organické komponenty v klasifikovaném a předem ošetřeném městském pevném odpadu.

Zdroj: Organický odpad, jako je kuchyňský odpad, zahradní odpad, papír, textilie atd.

Výhody: Léčba odpadu: Řeší problém čištění městského odpadu a realizuje využití zdrojů.

Obnovení energie: Recyklujte energii v odpadu.

Úvahy: Komplexní předběžné ošetření: Složení MSW je složité a nerovnoměrné a přísné předběžné ošetření, jako je třídění, drcení a sušení, je nutné k odstranění nefunkčních látek a kontrole vlhkosti a velikosti částic. Tím se výrazně zvýší náklady a technické potíže.

Znečišťující látky: Může obsahovat znečišťující látky, jako jsou těžké kovy a chlor, a škodlivé plyny mohou být vyrobeny během procesu zplyňování, což vyžaduje přísný systém čištění plynu.

Nestabilní kalorická hodnota: Kalorická hodnota mezi šaržemi MSW může výrazně kolísat.

Použitelnost: Pro 30tunový zplyňák vyžaduje použití MSW jako paliva velmi zralé technologii předúpravy a přísná opatření pro kontrolu emisí životního prostředí.

5. Průmyslový odpad
Pro zplyňování lze také použít organický odpad vytvořený v některých procesech průmyslové výroby.

Zdroj: Bark a černý likér z papírových mlýnů, zbytky z potravinářských rostlin, kaší, farmaceutické zbytky atd.

Výhody: Centralizovaná nabídka: Obvykle se soustředí v průmyslových parcích, což je vhodné pro sběr a dopravu.

Využití odpadu: Řeší problém zpracování průmyslového odpadu a odpovídá konceptu kruhové ekonomiky.

Úvahy: Složité složení: Složení různých průmyslových odpadů se velmi liší a může obsahovat specifické znečišťující látky nebo vysoký popel.

Předběžné ošetření: Cílená předběžná léčba může být vyžadována, aby splňovala požadavky zplyňovače.

Použitelnost: Je třeba jej vyhodnotit na základě vlastností specifického odpadu a návrhu zplyňovače.

6. Obecné požadavky a klíčové parametry pro paliva biomasy
Bez ohledu na typ použité biomasy jsou pro 30tunový zplyňák rozhodující následující parametry a požadavky klíčů:

1. Obsah vlhkosti
Dopad: Obsah vlhkosti je jedním z nejdůležitějších faktorů ovlivňujících účinnost zplyňování a kvalitu syngasů. Nadměrný obsah vlhkosti sníží teplotu zplyňovače, zvýší spotřebu zájmu a sníží kalorickou hodnotu syngas (protože část tepla se používá k odpařování vlhkosti).

Ideální rozsah: Obvykle se doporučuje být mezi 10%-20%(suchý základ) a maximum by nemělo překročit 30%-35%. U velkých zplyňovačů je sušicí zařízení obvykle vybaveno pro předběžné léčbu biomasy s vysokou mosturou.

2. velikost částic

Dopad: Velikost částic přímo ovlivňuje plynulost, účinnost přenosu tepla a hmoty a reakční rychlost zplyňování biomasy v zplyňovači.

Požadavek: Obecně je velikost částic vyžadována jednotná a v určitém rozsahu. U zplyňovačů s pevným lovem jsou obvykle vyžadovány větší, relativně jednotné částice (jako jsou štěpky); U fluidních zplyňovačů je vyžadováno menší a rovnoměrnější částice (jako jsou piliny a rýžové slupky). Příliš velké částice mohou vést k neúplnému zplyňování nebo zablokování, zatímco příliš malé částice (jemný prášek) jsou snadno odvezeny proudem vzduchu, což zvyšuje množství popílku.

3. obsah popela

Dopad: Ash je nehořitelný minerál, který zabírá prostor zplyňovače, snižuje efektivní reakční objem a nakonec se vypouští jako struska. Vysoký obsah popela zvyšuje množství strusky, které má být řešeno, a může způsobit struskové problémy.

Ideální rozsah: Obecně, čím nižší, tím lepší, ideálně méně než 5%. Rýžové slupky a sláma mají vyšší obsah popela, který vyžaduje speciálně navržené zplyňáky.

4. Bod tání/změkčení popela
Dopad: Popel se roztaví při vysoké teplotě a vytvoří slínku, který bude blokovat zplyňovač nebo zakrývat reakční povrch, což vážně ovlivní stabilní provoz zplyňovače.

Požadavek: Měla by být vybrána biomasa s vyšším bodem tání popela, nebo by se mělo zabránit strusku přidáním toku, ovládáním teploty zplyňování atd.

5. Hodnota zahřívání
Dopad: Kalorická hodnota biomasy přímo určuje její energetický výkon. Biomasa s vysokou kalorickou hodnotou může produkovat více energie.

Požadavek: Biomasa s vysokou kalorickou hodnotou by měla být vybrána co nejvíce.

6. Obsah chloru a síry
Dopad: Tyto prvky budou během procesu zplyňování tvořit korozivní plyny (jako jsou HCI a H2S), což způsobí, že koroze vybavení zplyňovače a zvýšení obtížnosti a nákladů na čištění syngas.

Požadavek: Biomasa s nízkým chlorem a sírou by měla být vybrána co nejvíce. Některé zemědělské odpady (jako je některá sláma) mohou obsahovat vysoký chlor.

7. Hromadná hustota

Dopad: Hustota ovlivňuje účinnost skladování, přepravy a krmení biomasy. Biomasa s nízkou hustotou vyžaduje více úložného prostoru a vyšší náklady na dopravu.

Požadavek: Hustota biomasy může být zvýšena metodami před léčbou, jako je briket a peletizace.

7. Strategie výběru a budoucí výhled
Pro projekt zplyňování biomasy 30 tun/den je výběr správného typu biomasy vícefaktorovým kompromisem, který je třeba zvážit:

Dostupnost místních zdrojů: Prioritizujte hojné a udržitelné zdroje biomasy v blízkosti místa projektu, aby se snížily náklady na dopravu.

Charakteristiky biomasy: Na základě výše uvedených parametrů vyberte vyberte biomasu vhodnou pro specifickou technologii zplyňovače (jako je pevné lůžko, fluidní postel atd.).

Požadavky a náklady na předběžné ošetření: Vyhodnoťte předběžné ošetření (sušení, drcení, zhutnění atd.) A náklady potřebné pro různé biomasy.

Aplikace syntézy plynu: Podle požadavků na kvalitu plynu syntézy pro konečné použití syntézy plynu (výroba energie, přísun tepla, syntéza paliva atd.), Znovu si vyberte typ biomasy.

Environmentální předpisy: Zajistěte, aby emise vybrané biomasy a její produkty zplyňování byly v souladu s místními environmentálními předpisy.

Při pohledu do budoucnosti, jak se technologie zplyňování nadále vyvíjí a vyvíjí se technologie předúpravy biomasy, bude stále více a více typů biomasy využíváno efektivněji. Například technologie kosmifikace biomasy umožňuje současné používání více biomasů, vyrovnávání výhod a nevýhod různých biomasů optimalizací míchacího poměru, čímž se zlepšuje účinnost zplyňování a ekonomické přínosy. Současně pro biomasu s vysokým obsahem popela a vysokým obsahem alkalických kovů také vyvíjejí typy pecí a technologie léčby popela, které jsou odolnější vůči strusku.