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氣化爐性能特點秸桿氣化爐,涉及有下出灰口、冷卻夾套、水冷排結構、爐體、快開上出灰口、進料口密封蓋構成,秸桿氣化爐的中上部為爐體,既作為待燃燒的秸桿料的裝料倉,同時也作為燃燒室。爐體上端中心位置設置有進料口,進料口上設置有水封的進料口密封蓋。高熱值(HighCV)40MJ/Nm3(使用氫氣或者是氫化)。秸桿氣化爐的中下部設置有水冷排結構,作為氣化爐的燃燒爐排。水冷排結構以下的下爐體,設置有夾層的冷卻夾套,冷卻夾套內(nèi)的水與水冷排結構的水相通,以水泵驅(qū)動循環(huán)。
生物質(zhì)氣化按照使用的氣化器類型不同分為固定床氣化和流化床氣化兩種。氣流床氣化對于入爐顆粒粒度要求細(一般要求小于0.4mm),對于生物質(zhì)而言,要滿足氣流床的氣化的粒度要求還有許多技術及經(jīng)濟難題需要解決。
2.1生物質(zhì)固定床氣化爐
固定床是一種傳統(tǒng)的氣化反應器,其運行溫度一般在1000C左右。固定床氣化爐分為逆流式(Counter~current)、并流式(Concurrent)。如圖1、2所示。這種方式有以下缺點:含焦油的廢水外排易造成環(huán)境污染I大量焦油不能利用.造成能源損失。逆流式氣化爐是指氣化原料與氣化介質(zhì)在床中的流動方向相反。而并流式氣化爐是指氣化原料與氣化介質(zhì)在床中的流動方向相同這兩種氣化爐按照氣化介質(zhì)的流動方向不同又分別稱為上氣式、下氣式氣化爐。下面對上氣式固定床生物質(zhì)氣化爐的運行工藝作簡單介紹。
氧化反應生物質(zhì)在氧化層中的主要反應
1、氧化反應 生物質(zhì)在氧化層中的主要反應為氧化反應,氣化劑由爐柵的下部導入,經(jīng)灰渣層吸熱后進入氧化層,在這里通過高溫的碳發(fā)生燃燒反應,生成大量的 ,同時放出熱量,溫度可達1000~1300攝氏度, 在氧化層進行的燃燒均為放熱反應,這部分反應熱為還原層的還原反應,物料的裂解及干燥提供了熱源。 2、還原反應。在氧化層中生成的 和碳與水蒸氣發(fā)生還原反應。在傳統(tǒng)電捕焦的技術基礎上,針對生物質(zhì)燃氣特點,開發(fā)出適應于生物質(zhì)燃氣的小型電捕焦油器。 3、裂解反應區(qū)。氧化區(qū)及還原區(qū)生成的熱氣體在上行過程中經(jīng)裂解區(qū),將生物質(zhì)加熱,使在裂解區(qū)的生物質(zhì)進行裂解反應。 4、干燥區(qū)。經(jīng)氧化層、還原層及裂解反應區(qū)的氣體產(chǎn)物上升至該區(qū),加熱生物質(zhì)原料,使原料中的水分蒸發(fā),吸收熱量,并降低產(chǎn)生溫度,生物質(zhì)氣化爐的出口溫度一般為100~300℃
生物質(zhì)的氣化有各種各樣的氣化過程,從理論上講,任何一種氣化工藝都可以構成生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)。20世紀70年代,Gahly等首ci提出了將氣化技術用于生物質(zhì)這種含能密度低的燃料。但從氣化發(fā)電的質(zhì)量和經(jīng)濟性出發(fā),生物質(zhì)氣化發(fā)電要求達到發(fā)電頻率穩(wěn)定,發(fā)電負荷連續(xù)可調(diào)兩個都本要求,所以對氣化設備而言,它必須達到燃氣質(zhì)量穩(wěn)定,燃氣產(chǎn)量可調(diào),而且必須連續(xù)運行,在這些前提下,氣化能量轉(zhuǎn)換效率的高低是氣化發(fā)電系統(tǒng)運行成本的關鍵所在