秸稈氣化技術
長期以來,農作物秸稈是農民賴以生活的主要能源。隨著農村經濟的發展和農民生活水平不斷提高,農民厭棄了煙熏火燎的炊事方式,因此,在農村實行秸稈氣化,搞好秸稈資源的有效利用,即可提高用能品位、節約能源,又減少了環境污染,具有顯著的經濟和社會效益。
一、氣化原理:
秸稈氣化技術,是利用作物秸稈或木屑、果殼等各種可燃生物質在缺氧狀態下,加熱反應的能量轉換過程。秸稈是由碳、氫等元素和灰分組成,當它們被加熱,只供應少量空氣時,發生熱解反應過程,使碳、氫等元素變成一氧化碳、氫氣、甲烷等可燃氣體,這就是秸稈氣化過程。
二、供氣系統及流程:
秸稈氣化集中供氣系統基本模式是以自然村為單元,系統由三部分組成:秸稈氣化機組、燃氣輸配系統和用戶燃氣系統,其工藝流程如下圖所示。
1、秸稈氣化機組:
氣化機組由加料器1、氣化反應爐2、凈化器3、電控裝置4和羅茨風機5組成。其氣化的工藝流程為:由鍘草機將所含水分低于20%的作物秸稈(或其他生物質原料),處理為20mm左右的長度,經加料器輸送至氣化反應爐內,經熱解、氧化和還原反應,轉換成為可燃氣體。燃氣被送入凈化器,去除灰塵、焦油、二氧化碳等并進行冷卻后,經風機壓送到輸配系統。
2、燃氣輸配系統:
氣化機組產生的燃氣在常溫下不能液化,必須通過輸配系統送至用戶。燃氣輸配系統包括貯氣罐、附屬設備和地下(上)輸氣管網。
1) 貯氣罐:在一天中燃氣用量的波動是相當大的。連續產氣的氣化爐不能解決短期高峰用氣,為此,用貯氣罐在用氣量小時將燃氣儲存起來,以供高峰期使用。
2)燃氣管網:管網是將燃氣供給用戶的管道組成。根據其在管網中的位置可分為干管、支管、用戶引入管、室內管道等。以自然村為單元的秸稈氣化集中供氣系統是一個小型的燃氣供應系統,其干支管采用淺層直埋的方式鋪設在地下,一般管道的材質有鋼管、鑄鐵管和塑料管。
3)用戶燃氣系統:戶內燃氣系統由煤氣表、濾清器、閥門、專用燃氣灶具等組成。
三、JQ系列秸稈氣化機組特點
一般的秸稈氣化裝置使用的機組和灶具存在著焦油堵塞,氣質不純和操作不便等問題,嚴重者甚至會停止運行。JQ系列秸稈氣化機組,由山東大學研制,通過了由山東省科委組織的技術鑒定和山東省農業廳、山東省質量監督局進行的秸稈氣化機組產品質量鑒定,該機組設計先進、合理,燃氣熱值高(接近秸稈理論熱值),含氧量低,無焦油堵塞,操作簡單,不污染環境,價格低廉。經國內外檢索查新證明:該機組的綜合經濟、技術指標均超過同類機組的性能,填補了秸稈氣化燃氣凈化技術的空白,處于國際先進水平,是目前較理想的秸稈氣化機組。其主要特性參數如下:
產 氣 量 m3 /h 200~900
燃氣熱值 KJ/m3 5500
氣化效率 % 78
含 氧 量 % 0.8
焦油含量 mg/m3 <20
硫 化 氫 mg/m3 <20
JQ系列秸稈氣化機組獲國家專利,它的研制成功,將會大大促進秸稈氣化的推廣速度,對充分利用農村能源,改善生態環境,提高農民的生活質量具有十分重要的意義。
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