業(yè)機(jī)與亦工蜀研究設(shè)計(jì)→…”””…2……………………家用生粉質(zhì)乞代設(shè)技術(shù)的研究孫仁山,王述洋,董志國(guó)(東北林業(yè)大學(xué),黑龍江哈爾濱150040)摘要:在介紹國(guó)內(nèi)外生物質(zhì)氣化技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上,闡述了生物質(zhì)氣化技術(shù)的原理及工藝流程,并介紹了一種新型家用生物質(zhì)氣化爐的結(jié)構(gòu)及工作原理,重點(diǎn)討論了其各個(gè)反應(yīng)區(qū)的具體工作過程關(guān)鍵詞:生物質(zhì);氣化;氣化爐;反應(yīng)層;溫度中圖分類號(hào):TE5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1001-462(2003)04-0007-03統(tǒng)計(jì),未來20年內(nèi),在全球能源方面,消費(fèi)將增長(zhǎng)隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,世界各國(guó)已經(jīng)充分認(rèn)識(shí)60%,目前,這種能源需求主要通過增加石油、煤炭到能源的重要性與短缺性,因此,開發(fā)新能源將是促的消耗量來滿足,這不僅涉及到有限的石油、煤炭資進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和解決環(huán)境保護(hù)的重要戰(zhàn)略舉措。據(jù)美源的維持問題,而且會(huì)使危及人類的環(huán)境污染問題國(guó)能源情報(bào)局近日公布的《國(guó)際能源前景》年度報(bào)告變得日趨嚴(yán)重.因此,發(fā)展新能源,提高能源利用效收稿日期:2003-01-21率,盡可能多地利用可再生能源,已經(jīng)成為世界各國(guó)度、澆注速度等方面,以防止出現(xiàn)鑄造缺陷.成型盤的壽命,與國(guó)外生產(chǎn)的磨片使用壽命不相上下,且后,冷卻4~5h,打箱清砂,然后再進(jìn)行2h、260℃其價(jià)格卻只有進(jìn)口的三分之一,同時(shí),使用該磨片生的去應(yīng)力回火產(chǎn)的紙質(zhì)量及生產(chǎn)效率比以往都有顯著提高43高鉻鑄鐵的性能及金相5結(jié)論高鉻鑄鐵的性能見表2其與進(jìn)口產(chǎn)品相比,在①選用該高鉻鑄鐵生產(chǎn)磨盤磨片是可行的,其硬度及韌性方面都略有優(yōu)勢(shì),能滿足產(chǎn)品的性能要求使用壽命已經(jīng)達(dá)到進(jìn)口產(chǎn)品的使用壽命,價(jià)格卻只表2高鉻鑄鐵的性能有進(jìn)口產(chǎn)品的三分之沖擊性能硬度②采用該高鉻鑄鐵生產(chǎn)磨片,制造工藝簡(jiǎn)單,不(/am) (HRC)金相組織熱處理方式需要復(fù)雜的熱處理,經(jīng)過簡(jiǎn)單的去應(yīng)力回火和打磨52奧氏體+少量馬氏體+MC260℃回火2h安裝面及齒面就能應(yīng)用.降低了廢品率,縮短了生產(chǎn)時(shí)間,節(jié)約了生產(chǎn)成本從高鉻鑄鐵的組織來看,其基體為奧氏體,還有③采用覆膜砂脫箱式生產(chǎn)的磨片,可提高表面細(xì)微狀的馬氏體,這有利于提高韌性。其碳化物為質(zhì)量和尺寸精度,降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。MC3型,呈片狀和塊狀,使基體保持連續(xù)狀態(tài),有利于韌性和耐磨性的提高。參考文獻(xiàn)門周維平,李志章等磨漿機(jī)磨盤失效分析及新磨盤鋼的研制44高鉻鑄鐵磨片的應(yīng)用漸江大學(xué)學(xué)報(bào),1994,(1)18-25采用研制的高鉻鑄鐵磨盤磨片在某大型造紙廠四2孫來貴熱磨機(jī)特種鋼磨片及其應(yīng)用[木材加工機(jī)械,198(3)進(jìn)行了生產(chǎn)試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明用該種材質(zhì)做成的1張土林高絡(luò)低鉬白口鑄鐵研究團(tuán)機(jī)械工程材料932(2磨盤具有良好的使用壽命,遠(yuǎn)超過國(guó)內(nèi)某高碳鋼磨中國(guó)煤化工漢族,博士研究生第31卷-YHECNMHG量研究設(shè)計(jì)業(yè)機(jī)制與永說蜀優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)的則用焚燒的辦法進(jìn)行處理,既污染了環(huán)境,又浪費(fèi)為了改善我國(guó)的生態(tài)環(huán)境、制止水土流失,貫徹了大量的資源因此,開發(fā)一種新興技術(shù)來解決生物執(zhí)行可持續(xù)發(fā)展的基本國(guó)策,我國(guó)于1998年實(shí)施了質(zhì)能的利用問題已經(jīng)迫在眉睫天然林保護(hù)工程。在禁止砍伐天然林,進(jìn)行封山育林21.05%之后,農(nóng)村能源的供求矛盾日益突出,但一些可再生的生物質(zhì)能源卻面臨著大量的閑置與浪費(fèi),因此,開農(nóng)作物秸稈發(fā)適用于農(nóng)村的低成本能源已經(jīng)成為政府和社會(huì)亟20.14%②薪柴④禽畜糞便待解決的一個(gè)重要課題④城市垃圾2高新技術(shù)轉(zhuǎn)化秸稈類生物質(zhì)能的意義我國(guó)是最大的發(fā)展中國(guó)家,又是一個(gè)人口大國(guó),能源短缺及利用水平低是阻礙國(guó)家經(jīng)濟(jì)和社會(huì)圖1我國(guó)可開發(fā)生物質(zhì)能資源比例圖發(fā)展的重要瓶頸之一,而我國(guó)石油資源相對(duì)不足,如果繼續(xù)增加煤炭用量將加劇環(huán)境污染,21世紀(jì)將面3國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀臨經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和環(huán)境保護(hù)的雙重壓力,從能源長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)目前,我國(guó)國(guó)內(nèi)主要對(duì)生物質(zhì)進(jìn)行氣化處理,并展戰(zhàn)略高度來審視,尋求一條可持續(xù)發(fā)展的能源道取得了可喜的進(jìn)展在我國(guó),將衣林固體廢棄物轉(zhuǎn)化路、大力利用新能源和可再生(新能源以減少對(duì)環(huán)為可燃?xì)獾募夹g(shù)已初見成效,其主要應(yīng)用于集中供境污染,加快新能源對(duì)傳統(tǒng)能源的新舊更替,已經(jīng)成氣、供熱、發(fā)電方面。從“六五”以來,我國(guó)先后對(duì)農(nóng)作為我國(guó)近期急需解決的重大問題.因此改變能源生物秸稈熱解氣化技術(shù)進(jìn)行了一系列研究與開發(fā),并產(chǎn)和消費(fèi)方式,開發(fā)利用生物質(zhì)能等可再生的清潔取得了一定成績(jī).從“七五”開始,即投入大量科研經(jīng)能源資源,對(duì)建立可持續(xù)的能源系統(tǒng),促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)費(fèi),組織眾多的科研機(jī)構(gòu)和專業(yè)人員,對(duì)生物質(zhì)氣化發(fā)展和環(huán)境保護(hù)都具有重大意義。技術(shù)進(jìn)行重點(diǎn)攻關(guān),并先后有多項(xiàng)成果問世,在熱解生物質(zhì)能是僅次于煤炭、石油和天然氣而居于氣化方面,一些秸稈氣化裝置如低熱值的ND-400世界能源消費(fèi)總量第四位的能源,在全球能源結(jié)構(gòu)600,900型,已相繼研制成功并投放市場(chǎng),并建立了100中占有十分重要的地位,據(jù)有關(guān)專家估計(jì),生物質(zhì)能多個(gè)氣化集中供氣村另外,以生物質(zhì)能利用技術(shù)為極有可能成為未來可持續(xù)能源系統(tǒng)的組成部分核心的綜合利用技術(shù)模式由于其明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)本世紀(jì)中葉,采用新技術(shù)生產(chǎn)的各種生物質(zhì)替代燃效益而得到快速發(fā)展,這也成為中國(guó)生物質(zhì)能利用料將占全球總能耗的40%以上,作為綠色能源,在的特色.1981年江蘇省研制出第一臺(tái)稻殼氣化發(fā)電環(huán)境效益上,生物質(zhì)生產(chǎn)工程中會(huì)吸收大氣中的CO2,裝置,裝機(jī)容量為160kW;中國(guó)林科院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)這就意味著使用生物質(zhì)燃料還能減少CO2的凈排研究所從20世紀(jì)80年代開始研究開發(fā)了集中供放,有助于減輕地球室溫效應(yīng),在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)生活中熱、供氣的上吸式氣化爐,并先后在黑龍江、福建得特別是在農(nóng)村地區(qū),生物質(zhì)能現(xiàn)在仍然占有重要的到工業(yè)化應(yīng)用,氣化爐的最大生產(chǎn)能力達(dá)63×10kJh;地位。我國(guó)生物質(zhì)資源十分豐富,其儲(chǔ)量比例見圖中科院廣州能源研究所于1986年在黑龍江海倫縣建1.據(jù)統(tǒng)計(jì),林業(yè)生物質(zhì)能源中薪材年資源量達(dá)3000成了直徑為80mm加料量為100kg/h、出力為100多萬t農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能源中秸稈和稻殼,分別達(dá)6億t10kJh的上吸式氣化爐,不久又研制成直徑為和0.5億t另外,還有城鎮(zhèn)有機(jī)廢物能源全國(guó)生物1.1m出力為300×10kJh,處理量為250kyb的上吸質(zhì)的可再生能量按熱量折合約為23億t煤,相當(dāng)于式氣化爐;山東省能源研究所研究開發(fā)了下吸式氣中國(guó)農(nóng)村能耗的53%特別是秸稈作為一種十分重化爐,主要用于秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物的氣化,在農(nóng)村居要的可再生能源,其開發(fā)及利用價(jià)值極高,然而,雖民集中居住地區(qū)得到較好的推廣應(yīng)用,并已形成產(chǎn)然我國(guó)每年生產(chǎn)大量的農(nóng)作物秸稈,但除了少數(shù)用業(yè)化規(guī)模。到1998年底,已建成秸稈氣化集中供氣作家畜飼料外,其中的大部分都丟棄在田埂地角,有站164處,供氣4572萬m1,用戶7700戶,改革開放20中國(guó)煤化工2003年第4期CNMHG業(yè)與永工設(shè)蜀研究設(shè)計(jì)年來,我國(guó)的生物質(zhì)氣化技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,并燃?xì)獾亩稳紵苍谶@里完成在實(shí)際生產(chǎn)生活中發(fā)揮了重大的作用。②氧化一還原反應(yīng)區(qū)。一方面氧化區(qū)產(chǎn)生的CO生物質(zhì)能技術(shù)的研究與開發(fā)現(xiàn)已成為世界重大被還原成CO;另一方面主要發(fā)生水煤氣反應(yīng),產(chǎn)生CO熱門課題之一,受到世界各國(guó)政府與科學(xué)家的關(guān)和H2注.國(guó)外生物質(zhì)能技術(shù)開發(fā)是從20世紀(jì)70年代末期閥門1開始的,現(xiàn)在已有了很大進(jìn)展.許多國(guó)家都制定了相應(yīng)的開發(fā)研究計(jì)劃,如日本的陽光計(jì)劃、印度的綠色能源工程、美國(guó)的能源農(nóng)場(chǎng)和巴西的酒精能源計(jì)劃等,其中生物質(zhì)能源的開發(fā)利用占有相當(dāng)?shù)谋戎?。目?直接燃燒秸稈的先進(jìn)設(shè)備已投放市場(chǎng),生物質(zhì)供熱發(fā)電或熱電聯(lián)產(chǎn)(CHP)已成為現(xiàn)實(shí)在熱解氣化技術(shù)方面,國(guó)外的生物質(zhì)能技術(shù)和裝置多數(shù)已達(dá)到閥門3商業(yè)化應(yīng)用程度,實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；a(chǎn)業(yè)經(jīng)營(yíng)。如荷蘭BTG風(fēng)機(jī)開發(fā)成功的生物質(zhì)高溫?zé)峤庋b置產(chǎn)氣率大于66%閥門4進(jìn)氣孔德國(guó)、美國(guó)等開發(fā)出自動(dòng)化程度相當(dāng)高的家用生物質(zhì)氣化爐用于用戶熱水和供暖,產(chǎn)熱量達(dá)150~500圖2新型家用生物質(zhì)氣化爐結(jié)構(gòu)示意圖萬kalh的大型生物質(zhì)氣化裝置也已開發(fā)成功,以③干燥區(qū),原料中會(huì)有水蒸汽揮發(fā)出來,并且化美國(guó)、瑞典和奧地利三國(guó)為例,生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高品位學(xué)反應(yīng)中會(huì)有少量水產(chǎn)生,由于溫度高,水都以水蒸能源利用已具有相當(dāng)可觀的規(guī)模,分別占該國(guó)一次汽形式存在,隨著原料的不斷燃燒,體積縮小,在自能源消耗量的4%、16%和10%。身的重力作用下料層逐漸下降,爐灰由器箅掉入灰坑,由出灰口掏出.原料反應(yīng)完畢應(yīng)打開加料口加入設(shè)備結(jié)構(gòu)及工作原理新料該反應(yīng)器的特點(diǎn)為空氣由下面鼓入,可燃?xì)庥山斩捝镔|(zhì)氣化技術(shù)是在秸稈直燃方式的基礎(chǔ)上部導(dǎo)出,并經(jīng)過二次燃燒,減少燃?xì)庵谢煊械奶可?通過先進(jìn)的生物質(zhì)燃?xì)庵圃旒夹g(shù)和科學(xué)的快速灰.可燃?xì)鈱?dǎo)出方向和原料落料方向呈逆流式,與熱熱解方法,將各類植物秸稈在缺氧狀態(tài)下進(jìn)行復(fù)雜氣上升方向一致,故不必消耗很大的能量,啟動(dòng)容易的物化反應(yīng)而進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的技術(shù)迅速可燃?xì)庵饘由狭鲿r(shí),被上面的料層過濾,因41設(shè)備結(jié)構(gòu)此,出口燃?xì)饣曳稚?溫度低該氣化爐的特點(diǎn)是:體積小、設(shè)計(jì)合理、布局緊生物質(zhì)氣化爐結(jié)構(gòu)見圖2富含碳?xì)湓氐闹参餃?、占地面積少、成本低、使用方便,煤柴通用,極適秸稈經(jīng)秸稈生物質(zhì)燃?xì)獍l(fā)生爐作用產(chǎn)生燃?xì)?整個(gè)合城鄉(xiāng)廣大居民燒菜、煮飯取暖的需求,此爐無污過程應(yīng)在隔絕空氣或缺氧的條件下進(jìn)行,發(fā)生器下染,具有節(jié)能低耗使用成本低可取代液化氣的極設(shè)有出灰口,空氣由風(fēng)道鼓人,加好原料并點(diǎn)燃,同大優(yōu)勢(shì),是今后民用爐具理想的選擇時(shí)鼓入空氣,關(guān)閉進(jìn)料口,控制空氣,使之在缺氧的情況下燃燒變成一氧化碳?xì)錃饧淄榈瓤扇細(xì)怏w,5結(jié)束語使秸稈中的能量全部轉(zhuǎn)變成氣體,再將可燃?xì)怏w經(jīng)秸稈氣化技術(shù)的成功發(fā)展,最終將為解決我國(guó)管道與燃?xì)庠钸B接,來實(shí)現(xiàn)蒸煮食物及滿足各類加秸稈的科學(xué)轉(zhuǎn)化高效利用做出巨大貢獻(xiàn),為秸稈的熱需要大幅度增值和潔凈燃燒開辟一條可持續(xù)發(fā)展的道42工作原理路新的生物質(zhì)能利用技術(shù)必將廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,極大地滿足人們對(duì)能源的需要,特別是在農(nóng)村市①氧化區(qū)在氧化區(qū)燃燒產(chǎn)生的熱量供給上層場(chǎng)易于大規(guī)模普及推廣,市場(chǎng)前景不可估量原料完成化學(xué)反應(yīng),這個(gè)區(qū)域最高溫度可達(dá)1000℃中國(guó)煤化工第31卷9HCNMHG我染連翻疆病:↓