生物质能(颗粒)气化炉的技术改造.doc

生物质能（颗粒）气化炉的技术改造 相龙良 ［摘 要］生物质能气化技术的都是户用气化炉，目前市场上生产的气化炉存在许多应用技术方面的问题。本论文结合实际使用情况，围绕气化炉应用技术进行分析，并对气化炉内部结构进行技术改造。 ［关键词］生物质能；气化技术；气化炉 一、项目研究意义及同类研究工作国内外研究现状与存在问题我国是一个人口大国，我国每年燃煤消耗量在12—15亿吨，其中80%以上用于锅炉等热工设备的直接燃烧，燃煤锅炉排放的SO2在1400-1700万吨，目前我国62.3%的城市SO2年平均浓度超过国家二级标准，酸雨在许多城市造成了严重危害，环境污染相当严重。 我国是一个农业大国，每年仅农作物秸秆就生产约7亿吨，其他生物质能原料木屑、稻壳等也数量巨大，如此之大的资源除了一小部分用于畜牧外，其余的大部分以直接燃烧的方式将其浪费，既浪费了资源，又污染了环境。合理有效的利用这项资源，是一件利国利民的大事。我国每年产生的农作物秸秆约折合3.5亿吨标准煤，数量十分可观。其他种类的生物质能原料数量也是十分巨大，目前的利用率十分低下。生物质能的科学、环保的深层开发利用是一个重要课题。国际先进专利技术产品有秸杆气化炉和秸秆气化机组，秸秆、木屑制颗粒机，秸秆颗粒分户炊事采暖一体炉，秸秆颗粒采暖锅炉，秸秆颗粒固体燃料六大类30余个品种项目的研究方法、技术路线少量的蛋白质和安基酸类等物质裂解而来，在无氧或缺氧的条件下不会燃烧。这时秸秆由原来的颜色变黄变黑，当秸秆完全变黑以后，也就裂解完毕，秸秆也就焦化为黑色的固定碳，我们把这个过程称为裂解焦化过程（我们把它称作生物质气）。经干燥和裂解焦化而析出的气体经导出后，温度降低一部分后水蒸气结为水同时有一部分萘酚类油性物质，需要特殊的净化装置。 2.制气炉的工作原理 导气式制气炉结构 ⑴由氧化区燃烧的热量供给灰上层原料完成化学反应，这个区域最高温度右达1000℃。 ⑵氧化区上面的还原区，温度可达800℃以上，由氧化区产生的CO2在还原区内被还原为CO。 ⑶为干馏区，由于火燃烧产生的高温气体向上流动，使这一区生物质原料裂解出可燃性气体及焦油，而本身被焦化为固定碳。这一区域温度约在300℃～500℃之间。 ⑷干燥区，由于向上气流温度的作用将上层生物质干燥脱水，蒸发出水蒸气和保温挥发分。经过这一流程产生的可燃性气体及水蒸气，由燃气导出品导出。随着生物质不断的燃烧和裂解，体积缩小由于自身的重力作用料层逐渐下降。下层燃烧完毕的炉灰由炉箅掉入灰仓，由出灰口掏出。炉料气化完毕应打开加料口加入新料，继续进行新料的气化。上导气炉的特点为空气口进入，燃气由炉子上部导出。燃气导出方向和进料落料方向呈逆流式。上吸式气炉燃气导出方向与热气流上升方向一致，故不必消耗很大的能量，起动容易迅速。燃气中混有干馏物，发热量一般较高，燃气逐层上流时，被上面料层过滤，因此出口燃气灰分少，温度较低。缺点是加料时必须打开焖盖，此时炉子必须中断工作，上导气炉由于焦油物质未经过高温还层，帮燃气焦油含量重，这给下一步的净化工作带来困难，增加设备投资和工艺费用。 3.工作参数 ⑴气化率71%；⑵产气率1.9～2.1m3/kg；⑶燃气热值3800～4500kg/ m3；⑷燃气出温度≤75℃；⑸焦油含量≤30kg/m3；⑹秸秆含水率≤15%。 四、改进后的气化炉产品达到的技术指标 （一）性能 1.点火极其便捷，不用点火棒，也无须开盖点火，避免点火时大量冒烟呛人的现象。 2.安全可靠，绝不会发生爆炸现象。 3.卫生方便，不用停炉，可随时清灰，随烧随清。 4.燃气清洁纯净，制气、净化、干馏热解等化学反应充分。 5.燃烧好，火力猛，热效率高，无废气，消除了焦油喷出灶头及堵塞灶头的现象。 6.燃烧时间长，可根据需要持续燃烧；封火时间长，可达72小时以上。 7.高效的燃烧过程，将不完全燃烧热损失和化学未完全燃烧热损失降到最低，完全解决气化炉燃烧不充分产生的焦油等污染问题， （二）技术指标参数 (以负荷面积100㎡为例) 炉体：圆筒式 风机：30～60W 气化效率：87.6%～90.2% 炉膛装料量：8～12kg 燃烧耗料：1.84kg/时 产气速度：3～5分钟 产气量：单位时间产气量2.74m3/时；单位物料产气量1.48～2.2m3/kg 热值：物料低位热值1804KJ/kg；燃气低位热值7013KJ/kg （三）环保参数： 项? 目 产品检测值 国家标准值 烟尘排放浓度 50～28mg/Nm3 120mg/Nm3 烟尘平均排放速度 0.05～0.009kg/N 0.096kg/N SO2排放浓度 100～10m/N3/m3 550mg/Nm3 SO2排放速度 0.03～0.003kg/N 0.739kg/N 氮氧化物排放浓度 80～30mg/Nm3