生物质气化炉
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上吸式气化炉的工作原理

发表时间:2021-02-06 22:43作者:罗工来源:https://qjnygyw.cn/网址:https://qjnygyw.cn/

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生物质气化炉,是一种具有环保、节能、清洁的燃烧设备,适应广大企业在热能供热锅炉上的对接上使用。

生物质化炉高度可大致分为4层,即干燥层、热分解层、还原层和氧化层。生物质气化过程主要为3个,即热分解过程、还原过程和炭的燃烧过程。

   上吸式气化炉工作过程大致是按层次顺序进行的,各层次沿空间分布。

    上吸式气化炉的主要流程:

    1、热分解过程

    生物质原料在气化炉上部被干燥,干燥好的原料与气化炉下部来的热气体作用进行原料分解过程。生物质原料受热分解编程三部分:气体,包括可燃气体(CO,H2,CH4)、CO2、水蒸气等;液体,包括焦油等;固体,如炭等。生物质热解过程是整个气化过程中的一部分。由于生物质原料中的挥发分高,在较低的温度下就可能释放出70%左右的挥发组分。

    2、还原过程

    a、二氧化碳还原化学反应 CO2+C=2CO+173.47kj/mol

    这个反映向右进行,是吸热反应,因而温度愈高,CO2的还原将愈低,CO的形成将更多。在气化炉中有效的CO2的还原温度是爱800℃以上,温度升高有利于还原反应。CO2在炉内与燃料解除的时间也影响CO2还原的彻底成都,在使用焦炭作燃料的试验结果表明,在温度为1300℃,则彻底还原所需的时间约5~6s,当温度降低后,则需要的时间就长了。

    b、水蒸气还原的化学反应 C+H2O=CO+H2+131.30kj/mol

    上面的两个反应都是吸热反应,因此温度增加都将水蒸气还原彻底。但是这两个反应,在温度增加时,它们还原的彻底成都增加得并不是一样的快,而燃料的种类也与水蒸气还原的成都有密切关系。

    在常见的固体燃料中,生物质炭的活性最高,木炭在温度为800℃时水蒸气就以充分分解。而此时烟煤焦炭与水蒸气几乎未发生反应。综上所述,温度是影响还原的主要因素。温度升高有利于CO的生成及水蒸气的分解,800℃是木炭、CO2和水蒸气充分反映的温度。

    3、木炭的燃烧过程

    木炭氧化燃烧生成大量的CO2,同时也放醋大量的热量,温度达1200℃以上,其反应式为:C+O2=CO2-393.51kj/mol 同时,还有一部分炭由于供氧不足便形成CO放出热量。 2C+O2=2CO-221.04kj/mol 这些热量是推动整个过程进行的必要条件。燃烧过程进行是很快的,燃烧层的厚度一般小于10cm。在燃烧层内主要产生CO2,而CO生成量不多。在此层内水也很少分解。

    大量实验证明,在上吸式气化炉的全过程中以加入的干原料计算,约15%的炭在燃烧过程中被烧掉而全过程供热,约10%的炭在还原过程反映了,约75%的原料在热分解过程中分解为挥发分。从上诉数据可以看出,控制生成气体质量的主要过程是热分解。


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