商丘海琦機(jī)械設(shè)備有限公司生物質(zhì)垃圾氣化爐氣化原理

生物質(zhì)氣化是指將生物質(zhì)燃料轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的熱化學(xué)過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中水蒸氣、游離氧或結(jié)合氧與燃料中的碳進(jìn)行熱化學(xué)反應(yīng)，生成可燃?xì)怏w。 生物質(zhì)氣化過(guò)程比較復(fù)雜，氣化反應(yīng)條件也各不相同但所有氣化反應(yīng)的過(guò)程基本都包括生物質(zhì)的干燥、熱解、氧化和還原反應(yīng)過(guò)程。

下吸式固定床氣化爐，其特征是氣體和生物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)方向相同，所以又稱順氣式氣化爐。下吸式固定床氣化爐的熱解產(chǎn)物必須通過(guò)制熱的氧化層，因此揮發(fā)分中的焦油可以得到充分的分解，燃?xì)庵械慕褂秃看蟠蟮陀谏衔焦潭ù矚饣癄t。它適用于相對(duì)干燥的塊狀物料（含水率低于30%），以及含有少量粗糙顆粒的混合物料，且運(yùn)行方便可靠。由于下吸式固定床氣化爐的燃?xì)庵薪褂秃枯^低，特別適用于小型發(fā)電系統(tǒng)。

1、干燥層

氣化爐最上層為干燥區(qū)，從上面加入的物料直接進(jìn)入到干燥區(qū)，物料在這里同下面三個(gè)反應(yīng)區(qū)生成的熱氣體產(chǎn)物進(jìn)行換熱，使原料中的水分蒸發(fā)出去，該層溫度為 200~300℃。干燥層的產(chǎn)物為干物料和水蒸氣，水蒸氣隨著下面的三個(gè)反應(yīng)區(qū)的產(chǎn)熱排出氣化爐，而干物料則落入熱解區(qū)。

2、熱解層

生物干物料向下運(yùn)行進(jìn)入熱解層，同時(shí)將生物質(zhì)加熱，當(dāng)生物質(zhì)受熱后發(fā)生熱解反應(yīng)。通過(guò)熱解反應(yīng)生物質(zhì)中大部分的揮發(fā)分從固體中分離出去，在500~600℃時(shí)基本完成，剩下木炭。熱解區(qū)的主要產(chǎn)物為炭、氫氣、水蒸氣、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、焦油及其他烴類物質(zhì)等。

3、氧化層

熱解的剩余木炭與被的空氣發(fā)生劇烈反應(yīng)，釋放大量熱量。由于是限氧燃燒，氧氣的供給是不充分的，因而不wq燃燒反應(yīng)同時(shí)發(fā)生，生成一氧化碳，同時(shí)也放熱量。在氧化區(qū)，溫度可達(dá)1000℃，

反應(yīng)方程式為：

C+O2=CO2+△H △H=408.8千焦

在氧化區(qū)進(jìn)行的均為燃燒反應(yīng)，并放出熱量，也正是這部分反應(yīng)熱為還原區(qū)的還原反應(yīng)、物料的裂解和干燥，提供了熱源。在氧化區(qū)中生成的熱氣體（一氧化碳和二氧化碳）進(jìn)入氣化爐的還原區(qū)，灰分落入下部的灰室中。

4、還原層

在還原區(qū)已沒有氧氣存在，在氧化反應(yīng)中生成的二氧化碳在這里同炭及水蒸氣發(fā)生還原反應(yīng)，生成一氧化碳（CO）和氫氣（H2）。由于還原反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，還原區(qū)的溫度也相應(yīng)降低，約為600~800℃。還原區(qū)的主要產(chǎn)物為一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）和氫氣（H2）。

氣化實(shí)際上總是兼有燃料的干燥裂解過(guò)程。在實(shí)際的操作過(guò)程中，上述四個(gè)區(qū)域沒有明確的邊界，是相互滲透和交錯(cuò)的。所以在氣化爐出口，產(chǎn)出氣體成分主要為一氧化碳（CO），二氧化碳（CO2）、氫氣（H2）、甲烷（CH4）、焦油及少量共他烴類，還有水蒸氣及少量灰分。

商丘海琦下吸式固定床氣化爐優(yōu)勢(shì)

a)   采用固定床下吸式氣化爐，低溫厭氧裂解，垂直上料，液壓往復(fù)式出渣，自動(dòng)清灰，焦油含量低，產(chǎn)氣穩(wěn)定。

b) 控制系統(tǒng)采用PLC控制器，一人值守，安全可靠。

c) 爐體采用水循環(huán)降溫，爐溫穩(wěn)定可連續(xù)運(yùn)行工作。

d) 灰分低于1-1.5%，微量二氧化硫，二氧化碳排放，煙氣低于50mg/m³，低于國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

e) 原料廣泛：30-50mm木片塊或塑料垃圾（秸稈，木片，稻殼，棕櫚殼，甘蔗渣，碎布條，塑料垃圾等）農(nóng)林廢棄物垃圾均可，含水率可達(dá)10-15%。 

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