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热解气化关键技术激活农林剩余物的绿色潜能

时间:2019-07-14 01:09:53 来源:互联网 阅读:0次

热解气化关键技术激活农林剩余物的绿色潜能

原标题:热解气化关键技术激活农林剩余物的绿色潜能

蒋剑春所长

菲律宾3MW生物质气化发电系统

年产5000吨活性炭厂生物质气化供热装置

蒋剑春:1955年出生于江苏省,研究员、博士生导师、国际木材科学院院士,享受政府特殊津贴。全国林业先进工作者,“十一五”国家科技计划执行突出贡献专家。现任中国林业科学研究院林产化学工业研究所所长,中国林学会林化学会副理事长、中国可再生能源学会常务理事、生物质能源产业技术创新联盟副理事长及专家委员会副主任委员、中国林产工业协会活性炭分会理事长、国家能源技术领域“863”专家委员会专家等职。

蒋剑春从事林产化工及生物质能源技术开发研究30余年,主持完成国家基金、“863”项目、科技支撑、国际合作、部省级重点项目和应用开发项目等课题30余项,取得了多项具有重要理论价值和应用价值的研究成果。先后荣获国家科技进步一等奖1项、二等奖2项,中国专利奖1项,部省级科技进步二等奖和自然科学二等奖5项。发表论文100余篇,授权发明专利30余件,出版研究专着1部。

木屑、枝桠、秸秆等农林剩余物的高值化综合利用,是农林科技人员多年跟踪研究的课题,近日从中国林业科学研究院林产化学工业研究所获悉,由该所所长蒋剑春研究员率领的创新团队,经过10多年的苦心研究,创新集成的“农林剩余物多途径热解气化联产炭材料关键技术”,已成功实现了生物质气化发电、供热、供气的产业化应用。该成果具有自主知识产权,并获得了2013年度国家科技进步二等奖。

农林剩余物热解气化的目标是尽可能多的得到高品质可燃性气体,由中国林业科学研究院林产化学工业研究所与华北电力大学、福建农林大学、合肥天焱绿色能源开发有限公司和福建元力活性炭股份有限公司等开展产学研合作,建成了世界上首套规模利用生物质燃气供热的化学法活性炭示范生产线,突破了内循环锥形流化床气化、大容量固定床气化、富氧催化气化、生物质焦油裂解复合催化剂及高温裂解技术、联产高附加值炭材料等技术瓶颈。生物质多途径热解气化就是利用内循环锥形流化床、上吸式气化炉、下吸式气化炉等多种设备和相应的工艺路线,采用成本的空气气化法,将农林剩余物完全气化得到燃气或部分气化的同时生产出应用于各个行业的高附加值炭材料。

蒋剑春介绍,锥形结构流化床气化炉的好处是,适用于颗粒度分布宽的原料,床层稳定,反应温度均匀,炉内传热传质速度快,同时提高了生物质的热解气化强度和系统的操作弹性,实现系统的自动连续排渣、稳定运行,并且对热焓低、灰分高、易结渣的软秸秆原料具有更好的适用性,成功应用于生物质气化供气、供热和发电等行业。

上吸式气化炉的能源利用率,比直燃供热提高40%以上,这是目前我国机械化程度和控制水平、并在生产中实际使用的木材气化炉。与直接燃用木材相比,其效率提高近一倍,节约木材在30%以上,从而使蒸汽价格降低了30%,并且解决了单机规模小、块(片)状物料连续加料难、原料含水率高、适用性低等难题。这项技术可用于蒸汽锅炉供热,明显减轻了工人劳动强度,减少环境污染。

针对含水率在20%以内的农林剩余物原料,研发团队还开发出了下吸式气化炉,实现了气化介质与生物质原料混合均匀,解决了固定床气化炉系统密封和规模放大的问题,单机发电规模达800千瓦以上。

自2000年以来,利用该技术已建成不同规模、分布式利用的农林剩余物多途径热解气化工业化装置190台套,并出口到英国、意大利、日本和马来西亚等10多个国家;利用农林生物质约180万吨,替代燃煤100余万吨,减排二氧化碳约250万吨、二氧化硫3万吨,增加就业岗位6000个以上,已成为农林剩余物变废为宝、清洁利用、高效转化的重要手段。(杨建)

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