下吸式生物質(zhì)氣化爐的工作原理和特點(diǎn)
2022-01-05
一、下吸式生物質(zhì)氣化爐的工作原理：
如圖1所示，作為氣化劑的空氣從氣化爐側(cè)壁空氣噴嘴吹入，產(chǎn)出氣的流動(dòng)方向與物料下落的方向一致，故下吸式氣化爐也稱(chēng)為順流式氣化爐。吹入的空氣與物料混合燃燒，這一區(qū)域稱(chēng)為氧化區(qū)，溫度約為900~1200℃，產(chǎn)生的熱量用于支持熱解區(qū)裂解反應(yīng)和還原區(qū)還原反應(yīng)的進(jìn)行；氧化區(qū)的上部為熱解區(qū)，溫度約為300~700℃，在這一區(qū)域，生物質(zhì)中的揮發(fā)分(裂解氣、焦油以及水分)被分離出來(lái)；熱解區(qū)的上部為干燥區(qū)，物料在此區(qū)域被預(yù)熱；氧化區(qū)的下部為還原區(qū)，氧化區(qū)產(chǎn)生的CO2、炭和水蒸氣在這一區(qū)域進(jìn)行還原反應(yīng)，同時(shí)殘余的焦油在此區(qū)域發(fā)生裂解反應(yīng)，產(chǎn)生以CO和H2為主的產(chǎn)出氣，這一區(qū)域的溫度約為700~900℃。來(lái)自熱解區(qū)富含焦油的氣體須經(jīng)過(guò)高溫氧化區(qū)和以熾熱焦炭為主的還原區(qū)，其中的焦油在高溫下被裂解，從而使產(chǎn)出氣中的焦油大為減少。
二、下吸式生物質(zhì)氣化爐特點(diǎn)：
①氣化爐料斗下部橫截面尺寸較小的部位稱(chēng)為“喉部”，“喉部”尺寸的大小決定了氣化爐的產(chǎn)氣能力和產(chǎn)氣品質(zhì)。
②為保證物料與空氣的充分混合，在“喉部”布置多個(gè)空氣噴嘴。一般有外噴(空氣由喉部外壁向中心噴射)和內(nèi)噴(空氣由喉部中心供氣管向外噴射)兩種布置形式，其中第一種形式應(yīng)用較多。
③氣化爐料斗外壁焊有翅片，以增大產(chǎn)出氣與料斗的換熱面積，降低產(chǎn)出氣的溫度，提高氣化爐的熱效率。
④氣化爐內(nèi)具有火焰溫度穩(wěn)定效應(yīng)，即當(dāng)反應(yīng)溫度偏高時(shí)，作為吸熱的還原反應(yīng)相對(duì)加劇，從而降低了氣體溫度；當(dāng)反應(yīng)溫度偏低時(shí)，還原反應(yīng)相對(duì)減緩，放熱的氧化反應(yīng)占優(yōu)勢(shì)，又使氣體溫度升高。火焰溫度穩(wěn)定在800~1200℃，這樣產(chǎn)出氣成分也相對(duì)穩(wěn)定。
⑤由于“喉部”的存在，使下吸式氣化爐的氣化能力要低于外形尺寸相同的其它結(jié)構(gòu)形式的氣化爐，尤其是上吸式氣化爐。
