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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

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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