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固定床氣化爐與流化床氣化爐性能比較
固定床氣化爐與流化床氣化爐性能比較
2020-09-07 15:26
固定床氣化爐與流化床氣化爐有著各自的優缺點和一定的適用范圍。下面從以下五個方面對流化床和固定床氣化爐的性能進行比較。
技術性能從目前情況來看，固定床和流化床氣化爐的設計運行時間，一般都小于5000h。前者結構簡單，堅固耐用；后者結構較復雜，安裝后不易移動，但占地較小，容量一般較固定床的容量大。啟動時，固定床加熱比較緩慢，需較長時間達到反應溫度；流化床加熱迅速，可頻繁起停。
運行過程中，固定床床內溫度不均勻，固體在床內停留時間過長，而氣體停留時間較短，壓力降較低；流化床床溫均勻，氣固接觸混合良好，氣固停留時間都較短，床內壓力降較高。固定床的運行負荷可在設計負荷的20%～110%之間變動，而流化床由于受氣流速度必須滿足流化條件所限，只能在設計負荷的50%～120%之間變化。
使用的原料流化床對原料的要求較固定床低。固定床必須使用特定種類，形狀、尺寸盡可能一致的原料；流化床使用的原料的種類、進料形狀、顆粒尺寸可不一致。前者顆粒尺寸較大，后者顆粒尺寸較小。
固定床氣化的主要產物是低熱值煤氣，含有少量焦油、油脂、苯、氨等物質，需經過分離、凈化處理。流化床產生的氣體中焦油和氨的含量較低，氣體成分、熱值穩定，出爐燃氣中固體顆粒較固定床多，出爐燃氣溫度和床溫基本一致。
能量利用和轉換固定床中由于床內溫度不均勻，導致熱交換效果較流化床差，但固體在床中停留時間長，故碳轉換效率高，一般達90%～99%。流化床出爐燃氣中固體顆粒較多，造成不完全燃燒損失，碳轉換效率一般只有90%左右。兩者都具有較高熱效率。
環境效益固定床燃氣飛灰含量低，而流化床燃氣飛灰含量高。其原因是固定床中溫度可高于灰熔點，從而使灰熔化成液態，從爐底排出；而流化床中溫度低于灰熔點，飛灰被出氣帶出一部分。
所以流化床對環境影響比固定床大，必須對燃氣進行除塵凈化處理。
經濟性在設計制造方面，由于流化床的結構較固定床復雜，故投資高。在運用方面，固定床對原料要求較高，流化床對原料要求不高，故固定床運行投資高于流化床；固定床氣化爐內溫度分布較寬，這可能產生床內局部高溫而使灰熔聚，比容量低、啟動時間長以及大型化較困難；流化床具有氣化強度大、綜合經濟性好的特點。綜合考慮設計和運行過程，流化床對固定床具有更大的經濟性，應該成為我國今后生物質氣化研究的主要方向。
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