4第四章 生物质原料处理过程与设备
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木质颗粒燃料技术方案1、生产流程木质颗粒燃料生产由原料、筛分、干燥、旋风分离、成型制粒、冷却、筛分、成品等过程组成,同时,各部分都配有严格的质量监控系统,以确保产品的品质,产品生产工艺流程图见附件。
木质颗粒燃料生产流程图原料堆场:原料以锯末为主。
原料库面积500平方米左右,为保证燃料正常、持续生产,需要至少保证15天左右生产的原料需求。
因此需堆放500~600吨原料。
原料库搭建顶棚防雨、防雷、防风,与生产区和生活区的防火间距大于50米,距公路大于30米,距电力变压器大于30米,并采取隔离措施和设置完备的防火配套设施,以确保安全。
筛分:原料通过绞龙输送机输送到筛分机(3kW)进行筛分,提出较大木块或铁钉等杂物。
干燥:生物质成型燃料对原料的含水量有较严格的要求,原料经过筛分后,通过绞龙输送机输送到滚筒式烘干机通过热风进行干燥。
旋风分离:原料烘干后在传送的过程中,通过后有大量的湿气存在,通过旋风分离器将湿气排走。
该系统设置2台旋风分离器,成型后的燃料经冷却后亦需要旋风分离器对成型燃料和湿气进行分离。
物料输送:本系统物流传送需要相应的传送设备。
根据需要,本次设计采用了螺旋输送机、绞龙输送机和提升机将物料输送到相应的设备。
制粒成型:生物质颗粒燃料成型机为生产线关键设备,本系统采用经农业部鉴定的485型生物质颗粒燃料制粒机,功率96kW,产量可达1.5吨/小时。
该设备可以适用锯末、玉米秸秆、豆秸、棉秸和花生壳等不同原料,设备运行稳定。
加工而成的木质颗粒燃料密度可以达到1.0-1.3 吨/立方米。
本系统配置3台制粒机,其中2台使用,一台备用。
冷却:出料生物质时颗粒燃料温度高达80~90℃,结构较为松弛,容易破碎,须经过逆流式冷却系统,冷却至常温后方可装袋入库或经皮带输送机和提升机送入筒仓。
此套装置设有冷却风机和旋风分离器,可将分离出来的粉末返回到前面工序,进行再造粒。
筛选:经过冷却后的颗粒燃料,采用振动筛进行筛选,需经过筛选,将碎料筛选出来,确保生物质颗粒燃料的出厂质量。
生物质高温气化炉运行流程
1. 原料准备
- 收集和储存生物质原料,如林木残渣、农作物秸秆等
- 对原料进行预处理,如切碎、干燥等,确保适当的粒度和水分含量
2. 原料供给
- 通过给料系统将预处理后的生物质原料均匀地输送至反应器
3. 预热与热解
- 在反应器内,生物质在无氧或缺氧条件下首先发生预热和初步裂解 - 裂解产生可燃性气体、炭黑以及少量焦油和灰分
4. 气化反应
- 随着温度的进一步升高,达到气化温度(通常在700-1200℃之间) - 在高温下,炭黑与气化剂(如空气、氧气或水蒸汽)发生气化反应
- 生成一种可燃性合成气,主要成分为一氧化碳(CO)、氢气(H2)和一些其他气体
5. 气体净化
- 合成气需要经过净化处理,去除焦油、灰尘和其他杂质
- 常用的净化方法包括旋风分离器、袋式过滤器和催化剂净化床
6. 能量利用
- 净化后的合成气可以用于发电或其他能量利用途径
- 通常合成气会输送至燃气轮机或内燃机发电
- 也可以用于合成化学品、液体燃料或供热等其他用途
7. 残渣处理
- 气化过程中产生的固体残渣(主要是灰分)需要进行妥善处理或利用
- 可用于施肥或建材等领域,具体取决于其成分和性质
8. 监控与控制
- 整个运行过程需要持续的监控和控制,以确保安全高效运行
- 包括温度、压力、气体成分等参数的实时监测和调节
9. 维护与保养
- 定期对设备进行检查、维护和保养,预防故障发生
- 更换耗材,如过滤材料、催化剂等
生物质高温气化炉运行流程包括原料预处理、气化反应、气体净化以及合成气利用等多个环节,需要精心设计和严格控制,以实现高效、清洁的能源利用。
(根据筛孔大小不同分,孔径由上至下变小)生物工程设备考试重点第一章 生物质原料处理过程与设备一、生物质原料的筛选除杂设备1、夹杂物大体上分三类:①纤维性较长的物质 ②颗粒状物质 ③铁磁性物质 (填)2、根据麦粒横截面积大小,将筛选除杂设备分为:粗选设备、精选及分级设备(1)粗选设备:①大麦粗选机 特点:振动筛,分为风选、三级振动筛、平面筛②磁力除铁器 分离组成:永久磁铁、电磁铁 磁铁分离方法:永磁溜管(平板磁铁分离器)、永磁滚筒 (旋转式)(2)精选及分级设备(生物设备)①精选机:精选适用于颗粒状物料,按颗粒长度分级。
精选机理:利用带有袋孔(窝眼)的工作面来分离杂粒物料,袋孔中嵌入长度不同的颗粒,带升高度不同而分离。
大麦分级 根据腹径大小分为三级:Ⅰ:>2.5mm Ⅱ:2.2~2.5mm Ⅲ:<2.2mm (饲料)一般选择>2.2mm 以上制大麦(即Ⅰ、Ⅱ级)②分级设备 平板分级筛、圆筒分级筛 (简单知道)二、生物质原料的粉碎设备1、机械粉碎的5种形式(5种粉碎力):挤压、冲击、研磨、剪切和劈裂。
(填)2、粉碎设备①锤式粉碎机 作用力:冲击力、挤压力、研磨②盘磨机 作用力:研磨、剪切③球磨机 作用力:转机、研磨④辊式粉碎机 作用力:挤压、剪切和研磨。
物料一般麦芽、大米较多类型:两辊式粉碎机、四辊式粉碎机、五辊式粉碎机(前三个辊为光辊,后两个为丝辊)、六辊式粉碎机(三对辊筒,前两对为光辊,后一对为丝辊)⑤湿式粉碎机 根据是否加水,分为干法粉碎和湿法粉碎三、生物质原料固体间的混合1、固体混合的机理:①对流混合:固体粒子的循环流。
②剪切混合:粒子间相互滑动和撞击产生。
③扩散混合:存在状态不同而产生的局部混合作用。
2、混合设备(分为2大类)①回转型混合机:水平圆筒型、倾斜圆筒型、V 型、双锥型、立方体型②固定型混合机:搅拌槽式混合机、回转圆盘型混合机第二章 物料输送过程与设备一、固体物料的输送1、4种设备:①斗式提升机(垂直提升物料) ②皮带运输机(水平或斜向上提升物料)③螺旋输送机(水平或斜向上) ④气力输送系统(垂直或水平)2、斗式提升机(会画简图)(1)料斗:分为浅斗、深斗和尖角形斗。
能源行业生物质能源利用方案第一章生物质能源概述 (3)1.1 生物质能源的定义与分类 (3)1.2 生物质能源的发展现状与趋势 (3)1.2.1 发展现状 (3)1.2.2 发展趋势 (4)第二章生物质能源资源评估 (4)2.1 资源类型与分布 (4)2.1.1 农业废弃物 (4)2.1.2 林业废弃物 (4)2.1.3 城市固体废物 (4)2.1.4 有机废水 (5)2.1.5 能源作物 (5)2.2 资源潜力分析 (5)2.2.1 农业废弃物 (5)2.2.2 林业废弃物 (5)2.2.3 城市固体废物 (5)2.2.4 有机废水 (5)2.2.5 能源作物 (5)2.3 资源开发利用现状 (5)2.3.1 农业废弃物 (5)2.3.2 林业废弃物 (6)2.3.3 城市固体废物 (6)2.3.4 有机废水 (6)2.3.5 能源作物 (6)第三章生物质能源转化技术 (6)3.1 物理转化技术 (6)3.2 化学转化技术 (7)3.3 生物转化技术 (7)第四章生物质能源利用模式 (7)4.1 直接燃烧利用 (7)4.2 生物能源液体燃料 (7)4.3 生物能源气体燃料 (8)第五章生物质能源政策与法规 (8)5.1 政策环境分析 (8)5.1.1 国际政策环境 (8)5.1.2 国内政策环境 (8)5.2 政策法规制定 (9)5.2.1 政策法规体系构建 (9)5.2.2 政策法规内容 (9)5.3 政策推广与实施 (9)5.3.1 政策宣传与培训 (9)5.3.3 政策协同与协调 (9)第六章生物质能源项目规划与管理 (10)6.1 项目规划与设计 (10)6.1.1 项目目标与任务 (10)6.1.2 资源调查与评估 (10)6.1.3 技术选择与工艺流程 (10)6.1.4 环境影响评价 (10)6.1.5 建设方案与投资估算 (10)6.2 项目投资与融资 (10)6.2.1 投资结构 (10)6.2.2 融资渠道 (11)6.2.3 投资收益分析 (11)6.2.4 风险评估与管理 (11)6.3 项目运营与管理 (11)6.3.1 运营策略 (11)6.3.2 技术支持与维护 (11)6.3.3 质量管理 (11)6.3.4 安全生产与环境保护 (11)6.3.5 信息管理与决策支持 (11)第七章生物质能源产业链建设 (11)7.1 产业链结构分析 (12)7.2 产业链关键环节 (12)7.3 产业链协同发展 (12)第八章生物质能源环境与经济效益评估 (13)8.1 环境影响评价 (13)8.1.1 环境影响概述 (13)8.1.2 大气环境影响 (13)8.1.3 水体环境影响 (13)8.1.4 土壤环境影响 (13)8.2 经济效益分析 (13)8.2.1 投资成本分析 (13)8.2.2 运营成本分析 (14)8.2.3 经济效益评价 (14)8.3 社会效益评价 (14)8.3.1 能源安全效益 (14)8.3.2 生态保护效益 (14)8.3.3 促进农村经济发展 (14)8.3.4 社会认知与参与 (14)第九章生物质能源市场开发与推广 (14)9.1 市场需求分析 (14)9.1.1 市场规模及增长趋势 (14)9.1.2 市场需求结构 (15)9.1.3 市场需求影响因素 (15)9.2.1 政策引导 (15)9.2.2 技术创新 (15)9.2.3 宣传推广 (15)9.2.4 合作发展 (15)9.3 市场营销渠道 (15)9.3.1 直接销售 (15)9.3.2 分销渠道 (16)9.3.3 网络营销 (16)9.3.4 展会推广 (16)第十章生物质能源国际合作与展望 (16)10.1 国际合作现状 (16)10.2 国际合作模式 (16)10.3 生物质能源发展展望 (17)第一章生物质能源概述1.1 生物质能源的定义与分类生物质能源是指以生物质为原料,通过物理、化学或生物化学方法转化而成的可再生能源。