下吸式生物質(zhì)氣化爐的工作原理和特點
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壁空氣噴嘴吹入，產(chǎn)出氣的流動方向與物料下落的方向一致，故下吸式氣化爐也稱為順流式氣化爐。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)裂解反應和還原區(qū)還原反應的進行；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；熱解區(qū)的上部為干燥區(qū)，物料在此區(qū)域被預熱；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)域進行還原反應，同時殘余的焦油在此區(qū)域發(fā)生裂解反應，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℃。來自熱解區(qū)富含焦油的氣體須經(jīng)過高溫氧化區(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：
①氣化爐料斗下部橫截面尺寸較小的部位稱為“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，即當反應溫度偏高時，作為吸熱的還原反應相對加劇，從而降低了氣體溫度；當反應溫度偏低時，還原反應相對減緩，放熱的氧化反應占優(yōu)勢，又使氣體溫度升高?；鹧鏈囟确€(wěn)定在800~1200℃，這樣產(chǎn)出氣成分也相對穩(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構形式的氣化爐，尤其是上吸式氣化爐。
