能量利用和轉(zhuǎn)換

　　固定床中由于床內(nèi)溫度不均勻，導(dǎo)致熱交換效果較流化床差，但由于固體在床中停留時(shí)間長，故碳轉(zhuǎn)換，一般達(dá)90％～99％。流化床由于出爐燃?xì)庵泄腆w顆粒較多，造成不完全燃燒損失，碳轉(zhuǎn)換效率一般只有90％。兩者都具有較高熱效率。

環(huán)境效益

　　固定床燃?xì)怙w灰含量低，而流化床燃?xì)怙w灰含量高。其原因是固定床中溫度可高于灰熔點(diǎn)，從而使灰熔化成液態(tài)，從爐底排出；而流化床中溫度低于灰熔點(diǎn)(否則熔成結(jié)渣，無法正常運(yùn)行)，飛灰被出氣帶出一部分。由于生物質(zhì)燃?xì)鉄嶂档?約5021kJ／m3)，爐子出口氣體溫度較高(800℃以上)，要使BIGCC具有較高的效率，必須具備兩個(gè)條件．一是燃?xì)膺M(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)之前不能降溫，二是燃?xì)獗仨毷歉邏旱?。所以流化床?duì)環(huán)境影響比固定床大，在實(shí)際設(shè)計(jì)中必須對(duì)燃?xì)膺M(jìn)行除塵凈化處理。

生物質(zhì)氣化的發(fā)電技術(shù)主要有以下三種方法：帶有氣體透平的生物質(zhì)加壓氣化、帶有透平或者是引擎的常壓生物質(zhì)氣化、帶有Rankine循環(huán)的傳統(tǒng)生物質(zhì)燃燒系統(tǒng)。傳統(tǒng)的BIGCC技術(shù)包括生物質(zhì)氣化、氣體凈化、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電及蒸汽輪機(jī)發(fā)電。另外，還可以根據(jù)氣化規(guī)模的大小、氣化反應(yīng)壓力的不同對(duì)氣化技術(shù)進(jìn)行分類。由于生物質(zhì)燃?xì)鉄嶂档?約5021kJ／m3)，爐子出口氣體溫度較高(800℃以上)，要使BIGCC具有較高的效率，必須具備兩個(gè)條件．一是燃?xì)膺M(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)之前不能降溫，二是燃?xì)獗仨毷歉邏旱?。這就要求系統(tǒng)必須采用生物質(zhì)高壓氣化和燃?xì)飧邷貎艋瘍煞N技術(shù)才能使BIGCC的總體效率較高(40％)目前歐美一些國家正開展這方面研究，如美國Battelle(63MWe)和夏威夷(6MWe)項(xiàng)目．歐洲英國(8MWe)、瑞典(加壓生物質(zhì)氣化發(fā)電4MWe)、芬蘭(6Mwe)以及歐盟建設(shè)3個(gè)7～12Mwe生物質(zhì)氣化發(fā)電BIGCC示范項(xiàng)目，其中一個(gè)是加壓氣化，兩個(gè)是常壓氣化。

其生物質(zhì)氣化裝置均為流化床氣化爐，使用氧氣或者水蒸氣作氣化劑，產(chǎn)出中熱值燃?xì)?。在濾出焦油和雜質(zhì)，脫除c02、N2、cH．以及其他碳?xì)浠衔镏?，在一定壓力下，使CO和H20反應(yīng)生成H2，再將c0和H2以1：2的比例混合導(dǎo)人合成塔，加入催化劑，合成甲chun德國已廣泛使用含1％～3％甲chun的混合汽you，內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)無須進(jìn)行較大改動(dòng)，其輸出功率近似于燃用純qi油的內(nèi)燃機(jī)的輸出功率。生成的氣體繼續(xù)上升，將剛?cè)霠t的原料預(yù)熱、干燥后，進(jìn)入氣化爐上部，經(jīng)氣化爐氣體出口引出。目前，生物質(zhì)氣化合成甲chun的技術(shù)已經(jīng)成熟，只是其產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性還不能與石油、煤化工相競爭芬蘭的一家化肥廠在世界上shou次采用生物質(zhì)氣化燃?xì)夂铣砂比〉贸晒Α８缮镔|(zhì)(木屑)氣化產(chǎn)出的氣體經(jīng)凈化后可得到CO和H2的混合氣，再將此混合氣與N2反應(yīng)合成氨。

氧化反應(yīng)生物質(zhì)在氧化層中的主要反應(yīng)

1、氧化反應(yīng) 生物質(zhì)在氧化層中的主要反應(yīng)為氧化反應(yīng)，氣化劑由爐柵的下部導(dǎo)入，經(jīng)灰渣層吸熱后進(jìn)入氧化層，在這里通過高溫的碳發(fā)生燃燒反應(yīng)，生成大量的 ，同時(shí)放出熱量，溫度可達(dá)1000~1300攝氏度， 在氧化層進(jìn)行的燃燒均為放熱反應(yīng)，這部分反應(yīng)熱為還原層的還原反應(yīng)，物料的裂解及干燥提供了熱源。 2、還原反應(yīng)。在氧化層中生成的 和碳與水蒸氣發(fā)生還原反應(yīng)。1MW的生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)已于1998年10月建成，采用一爐多機(jī)的形式，即5臺(tái)200kWe發(fā)電機(jī)組并聯(lián)工作，2000年7月通過中科院鑒定后投入小批量使用。 3、裂解反應(yīng)區(qū)。氧化區(qū)及還原區(qū)生成的熱氣體在上行過程中經(jīng)裂解區(qū)，將生物質(zhì)加熱，使在裂解區(qū)的生物質(zhì)進(jìn)行裂解反應(yīng)。 4、干燥區(qū)。經(jīng)氧化層、還原層及裂解反應(yīng)區(qū)的氣體產(chǎn)物上升至該區(qū)，加熱生物質(zhì)原料，使原料中的水分蒸發(fā)，吸收熱量，并降低產(chǎn)生溫度，生物質(zhì)氣化爐的出口溫度一般為100~300℃