解决方案

TECHNOLOGICAL ACHIEVEMENTS

我公司所提供生物能源替代石化能源解决方案,即在客户工厂内锅炉房周边,新建一套生物燃气气化装置,并配套相应辅助系统,以农林业废弃物和三剩物等为原料,通过高温热解裂解的技术手段现场制取生物燃气;生物燃气经过净化处理后,直接进入工业锅炉炉膛内燃烧,产生热能供客户生产车间使用。

固定床气化技术解决方案(中小型项目240万大卡——1200万大卡)

生物质裂解气化及低热值生物燃气燃烧技术,是利用生物质燃气代替煤、天然气、柴油等石化燃料为工业锅炉提供热源,送入锅炉燃烧产生蒸气,实现热能利用。主要工艺流程为:秸秆资源经削片机破碎、烘干机烘干后,输送到燃料仓库储存。生产时,生物质燃料通过斗式提升机和螺旋给料机从上部送入气化炉,气化介质空气通过鼓风机送入气化炉风室,原料在气化炉炉排上方进行部分燃烧,在炉排上方自上而下形成干燥层、热解层、还原层和氧化层,依靠氧化层燃烧所产生热量为还原层、热解层及干燥层提供能量。通过空气的合理匹配,尽量将能量转化和保留到可燃气体中,可燃气体即生物燃气在引风机作用下,经旋风分离器净化除尘后进入管道输送系统。其后进入工业蒸汽锅炉燃烧,生产工业蒸汽,送到生产车间使用。

其他工业炉型,工艺流程基本相似。

流化床气化技术解决方案(大型项目)

 

原料通过斗式提升机和螺旋给料机从气化炉下部进料口送入气化炉内,气化介质空气通过鼓风机送入气化炉风室,原料在气化炉内沸腾气化,温度在800℃左右。在燃气出口处设有旋风分离器,循环流化床流化速度较高,使产出气中含有大量固体颗粒。在经过一级旋风分离器后,通过料脚,使这些固体颗粒返回流化床,再重新进行气化反应,从而提高碳的转化率。通过空气的合理匹配,尽量将能量转化和保留到可燃气体中。这时,燃气出口温度在650℃左右,在汽化引风机作用下,经换热器与常温空气换热后,再经二级旋风分离器净化除尘,温度降至400℃后,经管道送入用能单位。

固定床与流化床气化技术比较

 

生物质流化床气化与固定床气化相比较,具有以下优点:

1.  流化床内温度均匀,气固混合改善,热量与质量的传递加速[热功当量传递系数可达300~500 W/(㎡·℃)],反应剧烈,气化强度较高,气化装置的断面要小,而且燃料适用性广,可以使用粒度很小的原料,对灰分的要求也不高,尤其是循环流化床气化;

2.  流化床使用的燃料颗粒很细小,传热面积大,故传热效率高;

3.  流化床气化时未燃尽的颗粒损失少,气化效率比较高;

4.  流化床气化的产气能力可在较大范围内波动,且气化效率不会明显降低;

5.  流化床温度均匀且低于其他气化装置,使结渣的可能性减弱,而且低温可以防止NO的生成,有利于环境保护;

6.  可以通过改变反应温度来生成中间产物,从而可以更好地控制产出的气体成分;

7.  适用于连续运转的场合。

流化床气化与固定床气化相比较,也有不足之处:

1.对于鼓泡床,如果没有飞灰循环装置,则效率会降低,从而增加飞灰循环装置。

系统变得较复杂;

2.  由于气流速度大,特别是在循环流化床中有石英砂作为惰性热载体,流化床壁和其他部分易于磨损;燃料颗粒细小,故产出气体中的带出物较多;

3.  均匀但较低的床层温度,焦油裂解受到抑制,使得产出气体中的焦油含量较高,这样,如用于发电就需要复杂的净化系统;

4.  产出气体的显热损失大,用于自身气化的显热热量很少;

5.  流化床要求床内燃料分布均匀、温度均匀,运行控制和检测手段较复杂,而且燃料需要预处理成一定尺寸,设备投资大。

因此,无论是固定床气化装置还是流化床气化装置,在设计和运行中都有不同的条件和要求,了解各种气化装置的特性,对正确合理设计和使用生物质气化装置是至关重要的。

碳中和牌工业生物燃气水泥生产系统

 

 

 

 

   综合考虑新型干法2000/d水泥生产线以生物燃气全面替代燃煤的需求、生物燃料标准(生物燃料及生物燃料颗粒等成型燃料标准参照SZDB/Z 109-2014《深圳市生物质成型燃料及燃烧设备技术规范》)及其气化特性,采用核心专利技术“一种非对称结构的内循环生物质流化床气化炉(专利号:zl200410051078.2)”,设计一套日处理总量700吨生物燃料的2台循环流化床生物燃料气化系统(20MW额定生物燃料日处理能力350/台),为2000/d水泥生产线提供碳中和生物燃气清洁能源,完全替代该水泥生产线原设计使用的燃煤系统。

 

 

   生物燃料由加料系统连续送入生物燃料循环流化床气化炉中与炉底加入的少量空气发生热解和气化反应,产生的能量保持系统运行在稳定的反应状态(800-900℃),并促进生物燃料中的挥发份热解生成可燃气,随燃气带出的未反应完全的残炭由一级旋风分离器分离,并由安装于旋风分离器底部的返料器收集,再由返料风重新送入气化炉内进一步气化,完成气化反应的灰渣由二级旋风分离器进行分离并由灰冷却螺旋输送机冷却后排出气化系统收集。

   气化反应器产生的生物质燃气经管道供给水泥生产系统利用,包括回转窑和分解炉使用。通过合理设计气化炉炉膛直径、高度及气化炉的附属设备,保证炉内优良的气化条件及原料在炉内的停留时间,实现生物燃料高效转化。生物燃料气化工艺流程如下图所示。

 

 

 

 

 

生物燃料循环流化床气化系统工艺流程简图

 

  1. 气化反应器本体,2、一级旋风分离器,3、二级旋风分离器,4、炉前料仓,5、给料螺旋输送机,6、床料给料装置,7、点火油枪,8、排渣装置,9、气化炉鼓风机,10、灰冷却螺旋输送机,11、小灰仓,12、返料器,13、返料风机,14、排灰螺旋输送机。
  2.  

 

1、工艺流程

       1.1 生物燃料的备料

     生物燃料储存于料仓中,原料含水率<20%,热值>3300kcal/kg颗粒度≤3cm

       1.2 生物燃料气化反应

     生物燃料在循环流化床气化炉内与空气进行热解和气化反应,转换为生物燃气,燃气主要成分为一氧化碳(CO)、氢气(H2)、甲烷(CH4)等,各种生物燃料的组分及热值如下表。

 

 

       1.3 高温生物燃气输出

     生物燃料气化所生产的生物燃气温度350℃左右,通过高温(保温)管道输送到水泥回转窑和分解炉,完全替代燃煤,生产生态水泥。

       1.4返料及排灰

     在炉内高速气流的作用下,气化反应充满整个气化炉,并有大量未完全反应的残炭被携带出气化炉,经一级旋风分离器分离后由返料器送入气化炉继续反应。未被分离的灰渣由二级旋风除尘器补集,并由排灰装置排出。生物燃料气化后的灰渣可作为水泥混合料使用,具有一定的经济价值。

 

碳中和自主品牌

 

      【概述】

       碳中和隶属于深圳碳中和生物燃气股份有限公司,通过碳中和生态系统工程整体解决方案,实现碳达峰碳中和。

       为减缓与适应人对气候的不良影响,稳定大气二氧化碳等温室气体含量,修复生态碳循环结构总量平衡,2007年创建首个碳中和中国自主品牌。碳中和深耕工业领域化石能源替代及碳中和生物燃气供应与服务,致力工业节能减污降碳事业,提升环境质量,共建人与自然和谐共生的现代化,实现地球家园“天地位焉,万物育焉”传统文化之天下大本达道及新时代中国梦。

 

     【功能介绍】

       通过碳中和生态系统工程整体性解决方案,使各类工业企业与工业园区大幅度降低温室气体实体排放,实现低碳零碳负碳排放,促进国家、地方和工业企业碳达峰碳中和目标早日实现。

 

     【系统工程解决方案】

固定床气化技术解决方案

       生物质裂解气化及低热值生物燃气燃烧技术,是利用生物质燃气代替煤、天然气、柴油等石化燃料为工业锅炉提供热源,送入锅炉燃烧产生蒸气,实现热能利用。主要工艺流程为:秸秆资源经削片机破碎、烘干机烘干后,输送到燃料仓库储存。生产时,生物质燃料通过斗式提升机和螺旋给料机从上部送入气化炉,气化介质空气通过鼓风机送入气化炉风室,原料在气化炉炉排上方进行部分燃烧,在炉排上方自上而下形成干燥层、热解层、还原层和氧化层,依靠氧化层燃烧所产生热量为还原层、热解层及干燥层提供能量。通过空气的合理匹配,尽量将能量转化和保留到可燃气体中,可燃气体即生物燃气在引风机作用下,经旋风分离器净化除尘后进入管道输送系统。其后进入工业蒸汽锅炉燃烧,生产工业蒸汽,送到生产车间使用。

       流化床气化技术解决方案

       原料通过斗式提升机和螺旋给料机从气化炉下部进料口送入气化炉内,气化介质空气通过鼓风机送入气化炉风室,原料在气化炉内沸腾气化,温度在800℃左右。在燃气出口处设有旋风分离器,循环流化床流化速度较高,使产出气中含有大量固体颗粒。

       在经过一级旋风分离器后,通过料脚,使这些固体颗粒返回流化床,再重新进行气化反应,从而提高碳的转化率。通过空气的合理匹配,尽量将能量转化和保留到可燃气体中。这时,燃气出口温度在650℃左右,在汽化引风机作用下,经换热器与常温空气换热后,再经二级旋风分离器净化除尘,温度降至400℃后,经管道送入用能终端进行能源二次利用。

 

     【服务领域】

       高耗能行业(钢铁、水泥)、建筑业、食品医药、轻工纺织家具,公司主营业务为工业锅炉提供生物能源替代石化能源系统工程解决方案、合同能源管理及碳排放与应对气候变化综合服务方案等,广泛涉及蒸汽锅炉、工业窑炉、加热炉等各种工业锅炉能源替代领域。

 

     【使命愿景】

 

 

使命:为人类创造清洁、高效的生物燃气新能源,替代化石能源,实现碳达峰碳中和。
愿景:大力发展低碳经济和生物能源产业,推动生物质气化核心技术实现产业化。

 

 

     【碳中和名称由来】

2007年元月7日,由《礼记•中庸》“致中和”变造而来:“喜怒哀乐之未发,谓之中;发而皆中节,谓之和;中也者,天下之大本也;和也者,天下之达道也。致中和,天地位焉,万物育焉”
碳中和构词要素:
(1)暗示生物燃气新能源产品与服务“碳中性”“碳中立”特性
(2)节能减排服务,致力于减缓气候变化“碳中立”明确具体目标
(3)以生物燃气新能源替代化石能源的实体产业行动,实现碳排放的“致中和”长期愿景
(4)以传统生物质能源的高技术综合利用,传承中国传统文化“道法自然、天人合一,民胞物与”天下大同中庸思想命:为人类创造清洁、高效的生物燃气新能源,替代化石能源,实现碳达峰碳中和。

 

     【碳中和生态系统工程特征】

 

 

(1)生物燃气新能源产品与服务及合同能源管理一体化运营;
(2)基于传统农林生物质一次传统能源产品“碳中立、碳中性、致中和”的气候中性性质;
(3)生物质热解气化发明专利技术能源高效综合利用先进实用技术;

(4)应对气候变化生态系统工程,是综合性社会服务方式,包括实体经济、社会服务、政治影响力、文化理念、技术与产业一体化等系统工程范畴,并非单一项能源产品服务,环保产品服务,或社会政治文化理念与合同能源管理商业运营服务模式等分立概念。

 

 

     【公司地址】

       深圳市宝安区兴业路87号西乡商会大厦810号