張軍輝，馬光耀

(華電電力科學研究院，浙江杭州  310030)

　　摘 要：在流化床氣化實驗裝置上對稻殼在600～700℃，700～800℃、800～900℃，900～1000℃溫度范圍下進行氣化實驗。實驗結果表明：(1)氣化溫度為600～700℃時，爐內有殘炭存在；(2)氣化溫度800～900℃時，燃氣品質要好于700～800℃，為最佳氣化溫度，(3)氣化溫度為900～1000℃時，氣化爐底部溫度過高時會瞬間導致結渣現象。

　　隨著社會發展，我國的煤炭、石油、天然氣等化石能源日益減少，環境問題同時變得更加嚴峻。生物質能作為一種不受天氣條件約束的能源，相對于風能、太陽能而言，具有獨特的特點。由于生物質能源中，揮發成分含量所占比例高達60％～80％，對生物質原料進行氣化是生物質能開發中較為重要的一個利用方式。溫度不但對物料的氣化產物也產生一定的影響[1]，合適的氣化溫度可使生物質燃氣中的焦油進行分解[2]。

　　1 實驗物料及實驗裝置

　　該試驗中，所用的實驗物料為常見的稻殼，稻殼的物理特性見表1，稻殼灰成分分析見表2。實驗裝置為循環流化床實驗裝置，系統簡圖見圖1。該流化床氣化裝置高為3000m，氣化爐爐體直徑為200mm。

　　該實驗以河沙為床料，以天然氣為加熱熱源，首先對床料進行加熱，床料加熱到400℃以上時，向爐內加入原料稻殼。隨著爐內溫度逐漸上升，當爐內各溫度測點溫度穩定時，逐漸調整燃料與空氣的比例將氣化爐由燃燒狀態向氣化狀態切換。適當調整空氣和燃料的比例，依次對稻殼在600～700℃、700～800℃、800～900℃、900～1000℃的溫度范圍內進行氣化實驗。

　　當爐內氣化溫度為800～900℃時，燃氣熱值為1050～1100kcal，燃氣熱值有所提高。當爐內氣化溫度為900～1000℃時，由于距離稻殼的變形溫度較近，實驗過程中發生床料板結及結渣現象。不同氣化溫度下燃氣熱值及燃氣組分見表3。

　　由表3對比氣化爐內不同的氣化溫度下的氣化效果，可以看出稻殼的氣化溫度對燃氣品質有呈現出的關系為正相關性，燃氣熱值隨著爐內氣化溫度的升高而逐漸升高，即溫度越高，稻殼的氣化效果也就越好。

　　2 結語

　　該文對稻殼在循環流化床中不同的氣化溫度下進行氣化實驗，通過實驗可以得出以下結論。

　　(1)氣化溫度為600～700℃時，燃氣的熱值較低，同時爐內物料的料層阻力不斷增加，排灰中含有大量的殘炭，此溫度范圍內不利于物料進行氣化。

　　(2)氣化溫度為700～800℃、800～900℃時，爐內存在的殘炭比較少，同時燃氣中的焦油得以進行分解，燃氣的品質得到提高，氣化溫度為800～900℃時所得到的燃氣的品質要優于氣化溫度為700～800℃時燃氣的品質。

　　(3)氣化溫度為900～1000℃時，在氣化過程中由于氣化溫度接近于稻殼的變形溫度，爐內物料流化過程中會產生局部溫度過高的現象，這使得爐內物料發生板結而導致結渣，此溫度范圍不利于氣化。

　　參考文獻

　　[1]劉慧利，胡建杭，王華，等．溫度對松木屑氣化液體產物組成的影響[J]．燃料化學學報，2013，41(2)：1 89-l96．

　　[2]鮑振博，靳登超，劉玉樂，等．生物質氣化中焦油的產生及其危害[J]．安徽農業科學，201l，39(4)：2243-2244．