生物質氣化爐的分類 氣化爐是生物質氣化系統中的核心設備,生物質在氣化爐內進行氣化反應,生成合成氣。生物質氣化爐可以分為固定床氣化爐、流化床氣化爐、氣流床氣化爐(ef)及等離子體氣化爐(plasma)等類型。
1、固定床氣化爐
固定床氣化爐中氣化反應是在一個相對靜止的物料床層中進行,即物料相對于氣流來說,是處于靜止狀態。物料在爐內基本上是有層次的分為四個階段,即干燥階段、熱解階段、燃燒階段、還原階段。固定床氣化爐的爐內反應速度較慢。根據爐內氣化劑的流動方向,可將固定床氣化爐分為四類:上吸式、下吸式、橫吸式和開心式。固定床氣化爐的優點:氣化爐結構簡單、投資少、運行可靠、操作比較容易,對原料的種類及粒度要求不高。缺點:固定床氣化爐通常產氣量比較小,多用于小型氣化站、小型熱電聯產或戶用供氣,不適合大規模的生產。
2、流化床氣化爐
顆粒狀的物料被送入爐內,并摻有精選的惰性材料(砂子和橄欖石等)作為流化床材料,在爐體底部以較大壓力通入氣化劑,使爐內呈沸騰、鼓泡等不同狀態,物料和氣化劑充分接觸,發生氣化反應。按氣化爐結構和氣化過程,可將流化床氣化爐分為:鼓泡流化床(bfb)、循環流化床(cfb)及雙流化床(dual)(各氣化爐的技術指標見表3)。流化床氣化爐的優點:溫度穩定均勻;使用燃料顆粒很細小,傳熱面積大;氣化效率高;適用于連續運轉,適合大規模的商業應用。
3、氣流床氣化爐(ef)
已被粉碎的原料和被加壓的氣化劑(氧氣或水蒸氣)從塔頂同時進入氣化爐。塔頂部的湍流火焰燃燒部分原料,為整個氣化過程提供足夠的熱量,氣化爐內的溫度達到1300℃。氣流床的特點:合成氣出爐的溫度可達1300℃,大部分焦油可在半焦氣化過程中裂化,出爐的合成氣中幾乎不含焦油;氣化爐壁上的灰融物可當作熔渣除去。
4、等離子體氣化爐
原料從塔頂進入氣化爐,接觸到常壓、溫度為500~1500℃的由電生成的等離子體后,原料中有機物轉化為高質量的合成氣,無機物變成玻璃化的惰性熔渣。這種爐的氣化效率很高,得到不含焦油的合成氣。等離子弧也可以用于凈化合成氣。
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