生物质气化炉的制作方法

 　　生物质气化炉的制作方法

　　下吸式生物质气化炉设计要点

　　设计要求

　　首先要了解生物质物料的物理特性，以及物料的主要化学成分。

　　生物质物料热值

　　为了保证生物质气化炉结构尺寸的合理性与经济性，计算气化炉入炉热量时，应采用生物质物料的应用基低位发热量。多数情况下，文献或资料中提供的物料热值为采用氧弹热量计测出的应用基高位发热量，此时应折算出其应用基低位发热量。

　　物料中的水分的蒸发所产生热损失使气化炉热效率降低，同时也降低了产出气的品质。当物料中的水分高于一定值时(约70%)，燃烧反应不能进行，依靠燃烧反应提供热量的还原反应(产气反应)更无法进行。一般物料中水分控制在15%以内时可以保证下吸式气化炉经济、可靠地运行;物料过干时会使气化炉过热，可以采用湿空气作为气化剂。

　　物料粒度

　　从化学动力学角度分析，较小的物料粒度能够增大物料的表面积，使之与气化剂混合充分，提高反应速度，也使反应更为完全，但较小的粒度增加了气体的流动阻力和风机的负荷，同时会使下吸式气化炉产出气出口温度降低;反之，较大的粒度使物料与气化剂接触面积变小，物料在炉内驻留时间变短，反应不够完全，同时较大尺寸物料的存在会产生“搭桥”现象，使物料不能均匀下落，造成炉内局部温度增高(最高达2000℃)，尤其是对于灰分大、灰熔点较低的物料，易于结渣。推荐物料尺寸在80×80×80mm与40×40×40mm之间较为合适，物料中允许有的过大尺寸颗粒与过小尺寸颗粒成分应在10%以内。

　　物料的堆比重

　　物料的堆比重系指物料在自然堆积状态的比重，堆比重的大小影响到气化炉内物料的驻留时间，物料下落速度以及产出气流量，同时也影响到气化炉各部位的几何尺寸。这里给出常见生物质物料的堆比重情况。

　　挥发分含量

　　生物质物料中的挥发分含量约为63%～80%，如图1所示，在热解区，温度在300～700℃条件下，物料中的挥发分以水蒸气、焦油、以及裂解气混合物的形式从物料中分离出来，通过合理的喉部设计，保证一定厚度的炽热焦炭层存在，可以使气体中的焦油在氧化区和炽热焦炭层中充分裂解，从而得到较为洁净的产出气。

　　灰分含量

　　物料中存在较高的灰分且灰熔点较低时会造成气化炉氧化区结渣，产出气中焦油含量增大，严重时，气化炉不能运行。一般灰分含量在5%以内，气化炉能够可靠地运行。表2给出常见生物质物料的灰分含量情况。

　　物料的主要化学成分

　　生物质物料属有机燃料，是复杂的高分子化合物。其主要成分是：碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)、灰分及水分，除灰分和水分外，其它元素多以化合物状态存在，通过元素分析可得知其化学成分。

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