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生物质气化是指生物质由固态转变为气态的一种变化,这种变化是混合变化既有物理变化也有化学变化。通过气化,我们可以将干燥的有机物转化为清洁的气体燃料,在目前环保的大趋势下得到很多客户的追捧。主要是很多地方都在限制煤的燃烧,不允许烧煤,只能烧气了。 而生物质气化,正是符合环保的要求的,是一个农业大
工业生物质气化炉
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生物质气化是指生物质由固态转变为气态的一种变化,这种变化是混合变化既有物理变化也有化学变化。通过气化,我们可以将干燥的有机物转化为清洁的气体燃料,在目前环保的大趋势下得到很多客户的追捧。主要是很多地方都在限制煤的燃烧,不允许烧煤,只能烧气了。 而生物质气化,正是符合环保的要求的,是一个农业大国,每年有大量的农业废弃物,秸秆,玉米杆,稻壳,麦秸,椰壳,花生壳,木材边角料,木屑,锯末, 树皮,小木块等等,还有一些废旧建筑模板,都可以通过生物质气化炉转废为宝。转化的气体,既可以家用燃气,也可以供给大小型锅炉燃烧。甚至过滤的很好的情 况下,可以供给发电机组发电。 那么生物质气化的原理是什么呢? 生物质气化分为四个过程:干燥阶段,热解阶段,燃烧阶段和还原阶段,通过这四个阶段,我们就可以让生物质转化为我们需要的清洁的可燃气体,也就是木煤 气,木煤气的主要成分是氢气和co,主要是通过不完全燃烧获得的。虽然气化过程分为四个阶段,这四个阶段并没有很清晰的界限,甚至几个过程会同时发生 的。据测定,焦油占可燃气能量的5%~l5%在低温下难以与可燃气一道被燃烧利用,故大部分焦油的能量被白白浪费。需要注意的是,第二个阶段,也就是热解阶段,热解是生物质在热源的作用下,在缺氧的条件下使木材或者生物质分解成木炭和各种液气混合物,这是热解阶 段.第四个阶段才是木煤气的产生阶段,这个阶段的过程是化学变化和物理变化并存的,由于二氧化碳和水分通过炙热的木炭,木炭极具活性,在高温的条件下就产 生了化学反应。二氧化碳和炭反应产生可燃的co,生物质中的水和炭产生反应产生可燃的氢气和co。
固定床气化炉是一种传统的气化反应炉,其运行温度大约为1000℃。固定床气化炉可以分为上吸式、下吸式和横吸式气化炉。上吸式气化炉中,生物质原料由炉顶加入,气化剂由炉底部进气口加入,气体流动的方向与燃料运动的方向相反,向下流动的生物质原料被向动的热气体烘干、裂解、气化。其主要优点是产出气在经过裂解层和干燥层时,将其携带的热量传递给物料,用于物料的裂解和干燥,同时降低自身的温度,使炉子的热效率提高,产出气体含灰量少。下吸式气化炉中,生物质由顶部的加料口投入,气化剂可以在顶部加入,也可以在部加入。气化剂与物料混合向下流动。该炉的优点是,有效层高度几乎不变、气候强度高、工作稳定性好、可以随时加料,而且气化气体中焦油含量较少。但是燃气中灰尘较多,出炉温度较高。气化炉性能特点秸杆气化炉,涉及有下出灰口、冷却夹套、水冷排结构、炉体、快开上出灰口、进料口密封盖构成,秸杆气化炉的中上部为炉体,既作为待燃烧的秸杆料的装料仓,同时也作为燃烧室。横吸式气化炉中,生物质原料由气化炉顶部加入,气化剂从位于炉身一定高度处进入炉内,灰分落入炉栅下部的灰室。燃气呈水平流动,故称作横吸式气化炉。该气化炉的燃烧区温度可达到2000℃,超过灰熔点,容易结渣。因此该炉只适用于含焦油和灰分不大于5%的燃料,如煤、焦炭和木炭等。

生物质气化采用的技术路线种类繁多,可从不同的角度对其进行分类。根据燃气生产机理可分为热解气化和反应性气化,其中后者又可根据反应气氛的不同细分为空气气化、水蒸气气化、氧气气化、氢气及其这些气体的混合物的气化。根据采用的气化反应器的不同又可分为固定床气化、流化床气化和气流床气化。另外,还可以根据气化规模的大小、气化反应压力的不同对气化技术进行分类。在气化过程中使用不同的气化剂、采取不同的运行方法以及过程运行条件,可以得到三种不同质量的气化产品气。三种类型的气化产品气有着不同的热值(CV):低热值(LowCV)4~6MJ/Nm3(使用空气和蒸汽/空气);中热值(MediumCV)l2~18MJ/Nm3(使用氧气和蒸汽);高热值(HighCV)40MJ/Nm3(使用氢气或者是氢化)。根据燃气生产机理可分为热解气化和反应性气化,其中后者又可根据反应气氛的不同细分为空气气化、水蒸气气化、氧气气化、氢气及其这些气体的混合物的气化。

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