生物质气化原理及设备浅析.doc
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1、生物质气化原理及设备浅析摘要:生物质作为一种可再生的洁净能源,其气化技术得到大力发展。本文对生物质气化的基本原理及气化工艺类型进行了简要介绍,同时阐述了主要气化炉类型的工作原理及优缺点,如固定床原料适应性广,但难以大型化,流化床气化效率高但结构复杂;并对气化炉的特性进行浅析,对生物质气化工程的设计及运行具有指导意义。引言随着全球的能源危机及生态环境的破坏日趋严重,生物质作为一种可再生的洁净能源,仅次于石油、煤炭、天然气的第四大资源,引起人们的高度重视。生物质气化技术不仅可以供气和发电,而且还可以用于合成甲醇和氨,具有充分的技术灵活性,较好的洁净性,较高的经济性,且效率高,全球各国都在积极推进生
2、物质气化技术的研究。1生物质气化原理生物质气化是一个较多复杂的反应的集合,从宏观来说,都可分为干燥、热解、氧化(燃烧)和还原四个反应阶段。干燥是个简单的物理过程,主要发生在100150之间,整个过程需要吸收大量的热。当温度达到15以上,生物质开始发生热解,析出挥发分,留下木炭,构成进一步反应的床层。生物质热解的气体产物有CO、CO2、CH4、H2等,会与氧气发生氧化反应(燃烧),发出大量的热,为干燥、热解和还原反应提供足够热量,维持整个气化过程的持续性。氧化反应(燃烧)产生的水蒸气和CO2等会与碳反应生成H2和CO,从而完成固体燃料向气体燃料的转变,此过程为还原反应(吸热反应),温度越高,反应
3、越激烈,当温度低于800后反应基本处于停滞状态。2固定床气化炉固定床气化炉中,生物质燃料经历干燥、热解、氧化(燃烧)和还原后转化成可燃气体。根据气化剂供给位置和流过燃料层的顺序,有上吸式、下吸式、横吸式和开心式,主要使用前两种气化炉。2.1上吸式气化炉上吸式气化炉反应层由上到下依次为干燥层、热解层、还原层和氧化层。生物质从顶部加入气化炉中,首先被燃气加热干燥,然后受热发生热解,析出大量挥发分,固体炭依次进人下方的还原层和氧化层。气化剂则是从下部供给,首先与固体炭进行氧化反应,放出热量使气流和床层温度迅速升高,气流中全是燃烧产物。进人还原层后,燃烧产物与炭发生还原反应,吸热使得温度降低,当温度降
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- 生物 气化 原理 设备 浅析
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