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气化炉原理和构造?

来源:www.ahlulin.com   时间:2023-03-31 16:05   点击:76  编辑:钱翰   手机版

一、气化炉原理和构造?

汽化炉是生物质气化设备的核心技术,大致可以分为固定床气化炉和流化床气化炉两大类。

固定式气化炉

定床式气化炉是将切碎的生物质原料通过炉顶加料口送入定床式气化炉,物料在炉内基本分层气化反应,反应产生的气体通过炉内的风扇排出。固定床气化炉的炉膛反应速度较慢,根据炉膛内气体的流动方向,可以把固定床气化炉划分为下吸式、上吸式、横吸式和开心心型。

以上是吸收式气化炉的应用实例。上吸式气化炉的气态一般都是固态,在运转过程中,物料自顶入,被上升的热气流干燥,排除水蒸气,干燥的物料下降,被气流加热分解,然后释放挥发性物质,剩下的炭在继续下降时与上升的CO2以及水蒸气发生反应,CO2和H2O等也可以是 CO和H2等,剩下的炭在底部进入的空气中被氧化,释放的热量为整个气化过程提供热源。

气体通过热解层和干化层后,把它携带的热量传给物料,用于物料的热分解和干燥,同时降低自身的温度,使炉子的热效率大大提高。上吸式气化炉热解层和干燥层对煤气有一定的过滤作用,因此煤气中仅含少量灰分,而与其它类型的煤气相比,这种煤气结构简单,易于加工制造,炉内阻力小。

气化炉的结构: 气化炉由下出灰口、冷却夹套、水冷排结构、炉体、快开上出灰口、进料口密封盖构成,其中,中上部为炉体,既作为待燃烧的秸杆料的装料仓,也作为燃烧室;炉体上端中心位置设置有进料口,进料口上设置有水封的进料口密封盖。 气化炉的中下部设置有水冷排结构,作为气化炉的燃烧炉排;水冷排结构以下的下炉体,设置有夹层的冷却夹套,冷却夹套内的水与水冷排结构的水相通,以水泵驱动循环。

二、秸杆气化炉原理

1、一种柴草液化气炉,包括可调供氧反应系统、集气排灰净化系统和余热利用供水供汽系统,其中,可调供氧反应系统由炉盖(1)、环形水槽(2)、反应炉膛(4)、进风管(6)、环形风道(9)、热电偶测温装置(18)、管式空气分配器(3)和环形空气分配器(16)组成;集气排灰净化系统由可旋转炉栅(11)、下料筒(12)、集气筒(13)、斜口水槽(14)和导气管(10)组成;余热利用供水供汽系统由内炉体(22)、外炉体(21)、保温层(20)、安全阀(24)、进水阀(8)、热水阀(23)、蒸汽阀(25)、耐温胶管(26)、蒸汽导入管(27)和排污阀(19)组成,其特征在于:反应炉膛(4)从上到下呈竖向直通结构,其中上部炉膛为园柱形内空结构,下部炉膛同轴设置在中上部炉膛的正下方,为一个内径大于或等于中上部园柱形炉膛内径,并在其四周炉壁上开设有若干个透气孔(17)的鼓形或其它形状的内空体,同时在下部炉膛的炉壁四周设置了一个环形风道(9),该环形风道(9)包在设有透气孔(17)的下部炉膛的炉壁外,通过下部炉膛炉壁上的透气孔(17),使得下部炉膛与环形风道(9)相通,该环形风道(9)与设有透气孔(17)的下部炉膛的炉壁,共同构成一个具有从下部炉膛炉壁四周向炉内实施周向对称进风功能的环形空气分配器(16);同时,在反应炉膛(4)的中上部炉膛内的中心轴线上,设置了一个管形空气分配器(3),其上端口与位于反应炉膛(4)顶部的进风管(6)相连并相通,下端口封闭且靠近反应炉膛(4)的中上部炉膛的底端面,并在其下端管壁四周开设有若干个透气孔(17);在通向管形空气分配器(3)和环形空气分配器(16)的进风管 (6)上,分别设置了一个上进风阀(5)和下进风阀(7),来自鼓风机的富氧空气经上进风阀(5)和下进风阀(7)以及与进风管(6)相连的管形空气分配器(3)和环形空气分配器(16),可对位于反应炉膛(4)的中、下部氧化区和还原区同时或分别供氧;另外,在反应炉膛(4)的最底端设置了一个倒截头园锥形的出料口,并在此出料口处设置了一个可旋转炉栅(11),可旋转炉栅(11) 与位于炉外的曲柄相连,通过摇动曲柄,可使可旋转炉栅(11)在反应炉膛(4) 最底端的出料口处作360度旋转;在可旋转炉栅(11)的正下方设置了一个放置在地面上的斜口水槽(14);在反应炉膛(4)最底端的出料口上轴向设置了一个与该出料口对接在一起的园柱形下料筒(12),其下端口悬置在斜口水槽 (14)的开口平面的上方;在下料筒(12)的外侧四周,设置了一个园柱形集气筒(13),其上端口焊接在反应炉膛(4)最底端的倒截头园锥形外壳上,下端口插在斜口水槽(14)内的水层中部,集气筒(13)与斜口水槽(14)内的水面共同对下料筒(12)形成密封包围,并在集气筒(13)的筒体一侧的上端面上设置了一根导气管(10),来自反应炉膛(4)的气体穿过可旋转炉栅(11)、下料筒(12)和下料筒(12)与集气筒(13)之间的环形间隙后,可经导气管 (10)导出炉外。

三、秸杆汽化炉的原理是什么

利用植物原料,在炉子里半缺氧状态下使之产生气体,再通过管道送到煤气炉上燃烧,最长可达两三小时,不过有时得使用各种农作物搭配使用可能会达到比较好的效果。

四、秸杆汽化炉发生原理

秸秆气化炉、燃气炉技术现已非常成熟和完善,具体技术原理分析如下:

秸秆燃气炉可燃物即植物生物质(包括据木、木柴,野草,松针树叶,作物秸秆,牛羊畜粪,食用菌渣)中的碳元素质量分数约为40%,其次为氢、氮、氧、镁、硅、磷、钾、钙等元素。植物秸秆的有机成分以纤维素,半纤维素为主,质量分数为50%。这些生物质原料,在缺氧条件下加热,使之发生复杂的热化学反应的能量转化过程。此过程实质是植质中的碳、氢、氧等元素的原子,在反应条件下按照化学键的成键原理,变成一氧化碳、甲烷、氢气等,可燃性气体的分子。这样植物生物质中的大部分能量就转移到这些气体中。基本反应包括:

    C+O2=CO2 2C+O2=2CO

    2H2O+C=CO2+2H2 2CO+O2=2CO2

   

H2O+CO=CO2+H2 CO2+C=2CO

    CH4+CO2=2CO+2H2 C+2H2=CH4

    CO+3H2=CH4+H2O

2H2+O2=2H2O

    上述生物质的气化过程就是秸秆气化炉技术实现的过程,而这个反应过程是通过气化反应装置秸秆燃气炉完成的,从而输出清洁、环保的可燃气体满足人们生活所需。

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