基于Aspen Plus的生物质化学链气化耦合CO_(2)裂解模拟研究

生物质化学链气化耦合CO_(2)裂解技术能够在产生高品质合成气的同时将CO_(2)转化为CO,是可以同步实现CO_(2)增量降低和存量减少的有效手段之一。使用Aspen Plus软件,建立了生物质化学链气化耦合CO_(2)裂解过程的模型,研究了温度、压力和生物质与氧载体质量比(m(Biomass)/m(Oxygen carrier),简称m_(B)/m_(O))对反应产出合成气组分、气化特性参数和系统热负荷的影响。结果表明:随着温度的升高,反应产出的合成气中CO、H_(2)含量呈现上升趋势,CO_(2)、CH_(4)含量下降,产气热值增大,且在高于800℃时趋于稳定,反应温度在1000℃以下时,系统产热可以满足反应需要;当反应压力由0.1 MPa提高至0.5 MPa时,H_(2)、CO含量下降,CO_(2)含量提高,合成气热值下降,系统整体放热量增大;当m_(B)/m_(O)增大时,生物质进料量逐渐增多,氧载体还原产物中Fe含量增大,FeO含量降低,合成气热值上升;当m_(B)/m_(O)在0.3~1.3区间内时,系统产热可以满足系统反应所需。耦合CO_(2)裂解反应器后碳转化率有较大提升,并且在m_(B)/m_(O)为0.7时提升最为显著。

生物质燃气替代传统化石燃料工业锅炉应用研究

通过对生物质气化燃烧技术在工业锅炉行业应用项目的技改,进行了生物质燃气替代传统化石燃料工业锅炉应用研究,分析了技改特点及运行特性,对比了技改前后污染物排放及蒸汽综合成本,讨论了技改及推广遇到的问题并提出了解决方案。结果表明:生物质燃气供热在燃气品质、产能、工艺条件、生产规律方面表现出良好的运行特性;相比原燃料重油,技改后生物质燃气供热污染物满足排放标准,SO2减排30余t/a,NOx减排7 t/a,蒸汽综合成本减少约60元/t,前景较好。基于项目技改及推广遇到的问题,如工业锅炉适应性、生物质原料供应风险、技改项目推广的市场风险等,合同能源管理是促进技改项目推广的有效合作模式。

生物质气化技术发展分析

生物质气化技术在世界范围内得到了广泛应用。研究综述了生物质气化技术的发展现状和应用情况,阐明了生物质气化技术目前存在的主要问题;对中国生物质气化生活供气和工业供气典型项目的经济性进行了分析,在此基础上对中国生物质气化技术应用前景进行了展望;结合中国生物质气化产业发展面临的新形势,为生物质气化产业的发展提出建议。

生物质气化发电能耗和温室气体排放分析

利用混合式生命周期分析方法对1 MW和5.5 MW生物质气化发电系统的能耗和温室气体(GHG)排放进行分析,结果表明:每输出1 GJ电力,1 MW和5.5 MW生物质气化发电系统一次化石能源消耗分别为0.238 GJ和0.258 GJ,GHG排放分别为40.4 kg CO_2-eq和49.8 kg CO_2-eq,其中发电阶段的能耗和温室气体排放最高;两个系统的能源替代率在90%以上,GHG减排率在80%以上;生物质气化发电系统具有良好的可持续性,可在节能减排中发挥重要作用。