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图 1  固定床技术路线示意图

     （二）生物质流化床气化技术

      流化床的核心特点是生物质原料在高速气化剂（氧气、水蒸气等）的吹动下，像“沸腾的液体”一样悬浮、翻滚并充分反应，因此也被称为“沸腾床”。这种“剧烈混合”状态让原料与气化剂接触更均匀，反应效率显著高于固定床。

      技术难点如下：

      1.碳转化率低：高温会使用生物质熔聚，粘连在一起，从小颗粒变为大颗粒，无法维持稳定的“沸腾”状态，造成死床。故反应热点温度须控制在生物质灰熔点以下，通常为800-900℃，炉顶温度就更低，碳转化率较低，生物质利用率下降。另外严格的控温，对操作要求较高。

      2.堵塞问题：生物质碱金属含量大，在操作条件下与灰分会形成熔融态共晶体，形成结渣；另外流化床操作温度较低，会有一定量焦油产生，形成结焦。结焦和结渣双重作用下，易形成堵塞，影响连续运行。如何妥善解决结焦和结渣问题是应用流化床技术的关键。

图 2  流化床技术路线示意图

    （三）生物质气流床气化技术

     气流床是当前较为先进的气化技术，核心特点是生物质在超高温、高速气流中被瞬间“雾化”并彻底转化，几乎无焦油和残渣，产气洁净度高。

技术难点如下：

     1.原料制粉：该技术仅适用于超细粉末原料，生物质造粉过程损耗率大，单位制造成本高（超1000元/t），设备投资大，大规模粉料制备有待进一步跟踪验证相关设备运行的连续稳定性，这是该技术的最大难点。

     2.原料输送问题：生物质含纤维素，破碎后形状不规则，安息角大。进料时由于纤维素的缘故，粉料容易粘连搭桥，生物质粉料的气流输送和计量环节能否稳定运行有待验证。

图 3  气流床技术路线示意图

     （四）压缩进料高温气化炉（代表CFH炉）

     压缩进料高温气化炉技术，综合了固定床和气流床的优点，整体工作形式类似熔融床，生物质在熔融的熔渣中与气化剂接触气化，炉内反应温度1000℃以上，生物质被迅速气化，没有焦油类物质产生，同时对熔融的无机灰渣进行激冷回收。

      技术难点如下：

      1.常压气化：该技术为常压气化，后续合成气升压需要一定能耗。

      2.单炉处理量受限：单炉处理量较小，一般不超过500t/天。

图 4  压缩进料高温气化炉技术路线示意图

图 5  各炉型对生物质颗粒的形态要求

     经分析，当前主流的生物质气化技术各有侧重，在实际应用中呈现出不同的优势与局限：固定床技术以结构简单、成本低、原料适应性强为核心竞争力，但其焦油问题突出，连续稳定运行更是一大难题；流化床技术通过“沸腾”状态实现高效反应，规模灵活，但反应温度受限，易结渣、结焦，生物质转化率偏低；气流床技术凭借超高温高压实现了近乎无焦油的高纯度产气，处理规模大且环保性优，然而设备投资高昂、原料要求严苛，原料预处理和原料输送是当前需要解决的难题；传统煤气化技术在生物质应用上的开发均遇到难以逾越的技术难题，压缩进料高温气化技术融合了固定床与气流床的优点，原料预处理简单，产气率较高，可保证连续稳定运行，在处理生物质上较传统煤气化技术有一定优势，但单炉处理量较小。

     以上技术均有相关公司或科研院所花费大量资金建立中试场景进行试烧验证，而各家技术均处于商业保密阶段，核心参数、实际运行表现等方面的详细数据披露有限。因此，针对绿色氢氨醇项目，尤其是在生物质气化技术路线选择上，有必要开展充分调研和不同工艺的试烧试验，在取得第一手调研数据和试烧成果基础上，审慎研判适合具体项目的技术路线，为项目决策提供有力支撑。