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生物质气化炉原理和构造

2021-03-31

生物质气化炉工作原理

不同生物质的反应过程也有差异,常见生物质气化炉反应可分为氧化层、还原层、裂解层和干燥层。

1、氧化反应

生物质在氧化层中的主要反应为氧化反应,气化剂由炉栅的下部导入,经灰渣层吸热后进入氧化层,在这里通过高温的碳发生燃烧反应,生成大量的二氧化碳,同时放出热量,温度可达1000~1300摄氏度,在氧化层进行的燃烧均为放热反应,这部分反应热为还原层的还原反应,物料的裂解及干燥提供了热源。

2、还原反应。在氧化层中生成的二氧化碳和碳与水蒸气发生还原反应。

3、裂解反应区。氧化区及还原区生成的热气体在上行过程中经裂解区,将生物质加热,使在裂解区的生物质进行裂解反应。

4、干燥区。经氧化层、还原层及裂解反应区的气体产物上升至该区,加热生物质原料,使原料中的水分蒸发,吸收热量,并降低产生温度,生物质气化炉的出口温度一般为100~300℃

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生物质气化炉构造

氧化区及还原区总称气化区,气化反应主要在这里进行。裂解区和干燥区总称为燃料准备区。

燃气发生部分的作用是将固体生物质原料转变成可燃气。该系统包括必要的原料预处理设备,如铡草机、气化器、燃气净化器和燃气输送设备等,其中气化器、燃气净化器和燃气输送设备组成了生物质气化机组,是整个系统的核心部分。

燃气输配系统包括储气柜、输气管网和必要的管路附属设备如阻火器和集水器等。储气柜是系统中体积最大的设备,其作用是以恒定压力储存一定量的燃气,当外界燃气负荷发生变化时仍能保持稳定供气,从而使得用户燃气灶具能够稳定燃烧。

用户燃气系统包括室内燃气管道、阀门、燃气计量表和燃气灶。用户打开阀门,将燃气引入燃气灶并点燃,就可以方便地获得炊事能源。燃气灶的燃烧将燃气的化学能转换成热能,最终完成对生物质能的转换和利用。