秸稈炭化制氣主要包括三個(gè)步驟:
一是秸稈炭化。
生物質(zhì)原料經(jīng)過上料器將原料投入到炭化爐中，經(jīng)過爐體內(nèi)部自身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將原料分為多層進(jìn)行裂解處理，如下圖所示，共分為8層，最后原料炭化成生物炭，在生物炭層由出料器排出炭化爐外，氣液混合物輸送至凈化系統(tǒng)進(jìn)行分離凈化過程。
干燥層：20-200 ℃，原料中自由水和結(jié)合水的蒸發(fā)。
熱解層：800-600 ℃ ，原料在缺氧的條件下裂解產(chǎn)生大量可燃?xì)?CO，H2，CH4等)、炭、生物質(zhì)提取液。
氧化層：700-1100 ℃，還原反應(yīng)。
還原層：800—600℃
C+H2O = CO+H2
CO+H2O = CO2+H2
C+CO2 = 2CO
C+2H2 = CH4
CO2+H2 = 2CO+H2O
二是氣體凈化。氣化生成的燃?xì)舛己幸欢ǖ碾s質(zhì)，包括灰分、焦炭和焦油等，需經(jīng)過凈化系統(tǒng)把雜質(zhì)除去，以保證燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備的正常運(yùn)行。
三、生物質(zhì)炭化經(jīng)濟(jì)效益分析
| 1 | 按供4800戶，每戶5口人，每天每戶燃?xì)庀?m3計(jì)算 | 每天消耗燃?xì)猓?800x5m3=24000m3 |
| 2 | HC-300型炭化爐產(chǎn)氣率為2000m3/h,每天生產(chǎn)12h | 每天可產(chǎn)燃?xì)猓?000m3x12h=24000m3 |
| 3 | 1h炭化1t原料，每天每套需原料12t | 年消耗原料：12tx365=4380t |
| 4 | 每噸原料產(chǎn)2000m3，燃?xì)獍?.4元/m3計(jì)算 | 年產(chǎn)燃?xì)猓?380tx2000m3/t=8760000m3 每年燃?xì)馐杖霝椋?760000m3x0.4元=350.4萬元 |
| 5 | 炭產(chǎn)率按20%～30%計(jì)算（原料不同產(chǎn)炭率有所差異） | 年產(chǎn)炭：4380tx20%=876t 炭按1500元/t計(jì)算，年產(chǎn)炭收益為：876tx1500元=131.4萬元 |
| 6 | 焦油產(chǎn)率按4%計(jì)算 | 年產(chǎn)焦油：4380tx4%=175.2t焦油按2500元/t計(jì)算，年焦油收益為：175.2tx2500元=43.8元 |
| 7 | 酸液產(chǎn)率按10%，單價(jià)按1000元/t計(jì)算 | 年產(chǎn)酸液：4380tx10%=438t 酸液按1000元/t計(jì)算，年酸液收益為：438tx1000元=43.8萬元 |
| 8 | 以秸稈為例，每噸按350元計(jì)算 | 年原料成本為:4380tx350元=153.3萬元 |
| 9 | 工人工資 | 設(shè)備三班值守每班2人，每人工資3000元/月，年工資為：3000元x2人x3x12個(gè)月=21.6萬元 |
| 10 | 電費(fèi) | 裝機(jī)容量38kwx12h=456kw年耗電量：456kwx365x0.75元=124830元 |
| 11 | 總成本 | 153.3+21.6+12.483=187.383萬元 |
| 12 | 總收入 | 350.4+131.4+43.8+43.8=569.4萬元 |
| 13 | 利潤 | 569.4萬元-187.383萬=382.017萬元 |
| 14 | 設(shè)備（每套） | 295萬元 |
| 15 | 投資回收期 | 295÷382.017=0.77年（9個(gè)月） |
| 按設(shè)備生產(chǎn)能配置用戶及原料供給 | ||
| 1 | HC-200型炭化爐產(chǎn)量為2000m3/h,日生產(chǎn)12h計(jì)算 | 可產(chǎn)可燃?xì)怏w：2000m3x12h=24000m3；按每戶每天用氣5m3計(jì)算，可供用戶：24000÷5=4800戶 |
| 2 | 原料 | A.根據(jù)人員均耕地1.5畝，按每戶3口人計(jì)算：每戶擁有耕地面積為：1.5畝x3人=4.5畝；4800戶擁有耕地：4800戶x4.5畝=21600畝 |
| B.秸稈產(chǎn)量：小麥433.1kg/畝、玉米678.32kg/畝、豆類484.3kg/畝、油類315kg/畝、棉花750kg/畝，各類均產(chǎn)564.144kg，4800戶可產(chǎn)秸稈：21600畝x532.144kg/畝≈11494噸 | ||
| C.本項(xiàng)目一天消耗原料12t計(jì)算，則年消耗原料：365天x12t=4380t | ||
| 由此可見：4800戶擁有耕地所產(chǎn)秸稈完滿足需要 | ||
四、生物質(zhì)氣化爐產(chǎn)品項(xiàng)：
1、可燃?xì)鈱?duì)接發(fā)電、烘干、供暖等工程；
2、秸稈炭用于生物炭有機(jī)肥的生產(chǎn)；
3、木醋酸液用于液體葉面肥、液體生物農(nóng)藥；
4、木焦油供給煉油廠、橡膠廠。
五、生物質(zhì)氣化爐處理秸稈參數(shù)：
1、1公斤秸稈可以產(chǎn)生可燃?xì)?.6立方米；
2、秸稈氣的熱值為1200大卡；
3、秸稈每噸產(chǎn)氣率為1600立方米；
4、秸稈含水量為≤15%時(shí)，秸稈產(chǎn)炭率為20%（根秸稈質(zhì)地有直接關(guān)系）；
5、秸稈木醋酸液的生產(chǎn)率為10%；
6、秸稈焦油生產(chǎn)率為3%。
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