冯 飞,KRISHNAMOORTHY Vijayaragavan, PISUPATI Sarma V

(1.南京科技职业学院 建筑与艺术设计学院,江苏 南京 210048;2.宾州州立大学 帕克分校,美国 斯泰特科利奇 16802)

化石燃料的燃烧带来了潜在的环境问题,引发了世界各国的广泛关注,也促使人们去寻找清洁的可替代能源。生物质由于其清洁、环保、可循环、数量巨大以及可以实现CO2零排放而受到推崇。整体生物质气化联合循环(B-IGCC)是生物质高效、高值化利用的重要形式之一,是未来生物质开发利用最具前景的技术之一。B-IGCC工艺由三大部分组成,其中气化炉是关键部件之一。气流床气化炉通常在高于1 000 ℃的高温高压下运行,具有更高的生产效率、生产能力,更好的原料适应性,更优的环保性等,适合于大型B-IGCC工艺,因此受到了全世界科研人员的关注[1-2]。其中,瑞典科学家在韦纳穆(Varnamo)开展了一系列关于气流床生物质气化及B-IGCC技术的科学研究,积累了丰富的运行经验,是B-IGCC成功应用的典型代表[3]。同时,世界各国的科研人员围绕生物质在气流床中的气化效率、表面形貌变化、气化机制、反应模型等问题,分别从试验和数值模拟的角度开展了积极的研究,取得了一定的研究成果。例如,Weiland 等[4]在一加压气流床气化中试装置上开展了生物质气化试验,分析了不同操作条件对气化效果的影响,研究发现:反应温度在1 400 ℃以下,CH4热值在产品气热值中占很大比例,但是如果想要将产品气用于催化合成发动机燃料(其中CO和H2是两个重要的合成气成分),则应优化工艺,使工艺温度略高于1 400 ℃,以减少CH4等其他成分造成的能量损失。……