生物质与煤共气化灰熔融和结渣特性
2021-05-17
中南大学学报(自然科学版) 2021年4期
(江苏大学能源与动力工程学院,江苏镇江,212013)
随着煤和石油等不可再生资源的枯竭和其利用带来的环境污染问题,可再生清洁能源的利用成为重中之重。由于具有低碳、储量丰富和可再生等优点,生物质能被认为是最重要的一种清洁能源[1]。长期以来,人们对生物质废弃物的利用局限于传统燃烧,不仅资源利用率低,还造成严重的环境污染[2]。生物质气化是生物质资源化高效利用的重要途径之一,生物质与气化剂在一定反应条件下制备出可燃性气体[3]。但生物质具有固定碳低、挥发分高以及碱金属、碱土金属等含量高的特性,导致自身供热的气化温度低以及生物质灰熔点低的问题,易使得焦油大量产生以及床内料层发生团聚结渣。床料团聚结渣会阻碍流化床正常运转,同时焦油会造成堵塞管道、二次污染等危害,因此,生物质气化亟需解决上述问题。
为了解决生物质气化的缺陷,WANG 等[4-5]提出了煤与生物质单一流化床共气化的方法。煤的容重大、挥发分低、固定碳高,煤灰熔点高,前期研究发现共气化具有以下优点[6]:煤在料层中既是发热体又是热载体,可代替惰性粒子,使流化床运行稳定;易于建立高温炭料层,加速焦油的热裂解;提高燃气的热值和碳转化率。SESHADRI等[7]发现高温条件有利于焦油的裂解;RABOU[8]在830 ℃下对焦油裂解,气体中焦油含量由10.0 g/m3降低到1.5 g/m3。在流化床气化过程中,生物质和煤中的无机物质转移到灰中,由于物料循环,灰长时间处于高温中,灰熔融特性关系到气化炉是否稳定运行[9]。……
登录APP查看全文