新型下吸式生物质气化炉的研制

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1、万方数据字木交；赢—■■■■■■■■■■■■■■■—■■■■■■■●—■■■■■■■■■■■■■■理论，研发，设计，嗣蕾E冒墨巨盈曩重墨盈墨墨墨圆新型下吸式生物质气化炉的研制宋龙朝-。王科社1，索双富2，王冬1，李德生3(1．北京信息科技大学，北京100192；2．清华大学，北京100083；3_中国地质大学，武汉430074)摘要：介绍了下吸式生物质气化炉的原理，并设计了一种新型生物质气化炉。该生物质气化炉结构简单，操作方便，便于加工制造，且产气中杂质较少。为了解决炉壁温度过高的问题，还专门设计了排水散热装置，提高了安全性。关键词：生物质原理；结构：新型：散热中图分类号：S

2、210．43文献标识码：A文章编号：1002—2333(2013)02一0001—04TheDevelopmentofNew—typeDowndraftBiomassGasi6erSONGLong—zha01，wANGKe—shel，SuOshuang—fu2，wANGDon91，LIDe-shen93(1．Be巧inglnformationScienceandTechnologyUniversity，Beiji“g100192，China；2．TsinghuaUniVersi‘y，Beijing100083，China；3．ChinaUniversityofGeoscien

3、ces，Wuhan430074，China)Abstract：Theworkingprincipleofdowndraftbiomassgasifierisintroduced，andaccordingtotheprinciple，anewtypeofbiomassgasifierisdesigned．Thetypeofbiomassgasifierhassimplestructureandiseasytooperateandmanufacture．Theimpurityofgasisless．Inordertos01vetheproblemofh培htemperaturef

4、hmacewall，watercoolingdeviceisspeciallydesigned，thensafetyisimproved．KeyworIls：gasifier；principle；stmcture；newtype；coolingdeVice1引言生物质能是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源。目前世界能源紧缺，石化能源储量有限，亟待开发新能源，实现可持续发展。作为农业大国，我国每年林业废弃物和农业生产剩余物质产量高达7亿t，蕴藏着巨大的生物质能。提高生物质能的利用效率，对节约常规能源、减少环境污染、保护生态环境具有重要意义。目前人们已经开

5、发了许多生物质能利用技术，主要分为直接燃烧技术、生物质气化技术和生化转换技术，其中生物质气化技术应用最为广泛。生物质气化设备主要有固定床气化炉和流化床气化炉两类。固定床气化炉又有下吸式和上吸式两种。流化床气化炉结构较复杂，不利于大规模推广。目前应用比较广泛的主要是下吸式固定床气化炉，但下吸式气化炉普遍存在结构复杂、气化气杂质过多等缺点，急需开发新型实用气化炉“圳。图进如最燥腔执辐射作用，物料吸收热量，生物质内的水分蒸发出去，变成干物料。随着物料的消耗干燥区物料向下移动进入裂解区，裂解区的温度高，达到了挥发分溢出温度，生物质在裂解区开始裂解，产生挥发分气体，干生物质逐渐分解为炭

6、、挥发分及焦油等成分。而生成的炭随着物料的消耗继续下移落入氧化区，空气气化剂一般在氧化区加入。在氧化区，裂解区生成的炭与气化剂中的氧进行燃烧反应生成二氧化碳、一氧化碳，并放出大量的热量，这些热量是整个生物质气化全过程顺利进行的保证。在反应中没有消耗掉的炭继续下移进入还原区，在还原区，与裂解区及氧化区生成的二氧化碳发生还原反应生成一氧化碳；炉内水蒸气也会与炭反应生成氢气和一氧化碳，灰渣则排入灰室中。下吸式气化炉的还原区温度为800℃，氧化区温度达1100℃，裂解区温度为500℃～700℃，干燥区温度约为300℃⋯。3下吸式生物质气化炉的结构、要求及设计计算3．J气化炉所要满足的

7、要求(1)产气效率高且质量好；(2)结构简单，便于操作；(3)运行时间长。生物质气化炉为锰矿还原提供热量，这就要求气化炉能够连续供气并能够长时间运行。3．2气化炉的结构根据下吸式气化炉的原理，设计一种新型实用气化炉，其结构如图3。下吸式气化炉的工况：料斗内物料经下料机构进入炉体，下料机构由电机带动皮带传动转动，物料在下落到机械工程师2013年第2期i1万方数据孛水交流墨臣墨臣墨重匹墨墨墨囵墨叵墨理论，礴爱，设计，翻麓■■■——■——————■●■—■—■■■■■■■■■■■—■■●■■—I图3新型实用气