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上吸式固定床气化炉

  上吸式固定床气化炉是我厂在多年煤气化生产经验上结合国内外厂家技术自主研发设计的新型高效生物质气化炉,可气化木片、木块、颗粒、草本、秸秆等多种生物质料。该炉型可燃气的流向与生物质的进料方向相反,生物质原料从顶上进入,随着气化反应的进行原料逐步下移,气化过程中产生的气体向上运行,从顶部燃气出口排出。下吸式生物质气化炉由于是在固定床煤气发生炉基础上发展而来,所以技术非常的成熟,设备运行稳定、产气高效,可适应多种生物质料的气化。

产品描述及特点

 

  生物质上吸式气化炉的工作原理是刚进入气化炉的生物质原料遇到下方上升的热气流,首先脱除水分;当温度提高到200-250℃时发生热解反应,析出挥发分;挥发分和一部分生物质炭与气化剂中的氧发生不完全氧化反应,使炉内局部温度迅速升至1000℃以上;剩余高温炽热的焦炭再与气体中的二氧化碳和水蒸气发生还原反应而生成一氧化碳、氢气和甲烷等可燃气体;最后,这些气体与热解层析出的挥发分混合,由生物质气化炉上部引出炉外。

 

上吸式生物质气化的优点主要有:

 

①气化效率较高,主要是因为热解层和干燥层充分利用了还原反应后的气体余热;

②燃气热值较高,主要是因为气化气直接混入了具有较高热值的挥发分;

③炉排受到进风的冷却,不易损坏。

生物质上吸式气化炉可用于气化木块、木片、果壳等大颗粒的生物质原料,对原料要求不是非常的苛刻。比如从事木材加工的朋友,可以使用木材加工的边角废料作为气化炉的原料,实现变废为宝。

工作原理及基本工艺流程

上吸式固定床气化过程从上至下主要分为4 个反应区:干燥区、热解区、还原区、氧化区和灰渣区。

    (1)干燥区:在气化炉的最上层为干燥层,从上面加入的燃料直接进入到干燥区,湿物料在这里同下面三个反应区生成的热气体产物进行换热。使原料的水分蒸发出去,生物质原料由含一定水分到不含水分的干物质燃料。干燥层的温度大约是100~250°C,生物质中的自由水和结合水蒸发,含水率由小于20%降至5%以下。干燥区的产物为干物料和水蒸气,而水蒸气随着其他三个反应区的产热而排除气化炉,而干物料则掉落到裂解区。

    (2)热解区:在氧化区和还原区产生的热气体,在上述反应中经过裂解层,将生物质加热。生物质经过加热后发生裂解反应,在反应中生物质中大部分挥发分从固体中挥发出来。由于裂解需要大量
的热,所以裂解区的温度降到300~800°C,生物质在缺氧的条件下裂解产生大量不可冷凝的可燃气(CO、 H2、CH4等)和可冷凝的焦油,裂解产生的炭、氢气、水蒸气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、焦油和少部分烃类,气体进入干燥区,而炭则进入还原区。

    (3)还原区:在800~1000℃以及缺氧的环境下,还原区已经没有氧气存在,此时会发生多个吸热的还原反应,增加可燃气中CO、 H2、CH4的含量,提高产气热值。由于还原反应是吸热反应,所以还原区的温度降到900~1000°C。产生的热气体进入干燥区,而没反应完得炭则进入到氧化区。

(4)氧化区:气化剂有气化炉底部进入,经过灰渣层与灰渣层换热,被加热的热气体进入氧化层底部的氧化区,在这里同炭发生剧烈的氧化反应,生物质炭与供给的氧气燃烧产生CO2,部分裂解产生的H2也会与氧气反应生成水,这两个氧化反应会产生大量的热量, 若氧气的供应量不足以使炭完全转化为CO2,那么炭也会因部分产生CO,温度为800~1200℃。在氧化区的反应均为放热反应,为还原反应、裂解和干燥提供能量。

 

 

主要技术参数
参数    型号 DY-L1500 DY-L2000 DY-L3000 DY-L4000 DY-L4500
配套的发电机组功率(千瓦) 400 600 800 1000 1200
产气量(标准立方米/小时) 1500 2000 3000 4000 4500
洁净燃气温度(℃) <35
生物质消耗量(吨/小时) 0.6~0.72 0.75~0.95 1.2~1.44 1.5~1.8 1.8~2.16
循环水量(吨/小时) 12~15 18~27 24~30 31~39 36~45
气化炉重量(吨) 26.7 29.5 34.8 38.7 42.5
除灰方式 干式,由螺旋输送机集中排出
净化及冷却装置 两级旋风除尘器+喷淋塔+电捕焦油器(或低温冷却装置)+填料过滤器+变频引风机

 





 

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