气化炉,上吸式气化炉综合性能能满足上述要求。故本设计采用上吸式气化炉。3.4上吸式气化炉的工作原理一般常压下固定床上吸式气化炉按工作状态分为四个区域:干燥区、热分解区、还原区和氧化区。(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。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)热分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.裂解的主要产物是炭、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)还原区在还原区已经没有氧气存在,二氧化碳同炭在水蒸气的作用下发生还原反应,生成一氧化碳和氢气。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,生成二氧化碳,同时放出大量热量。由于是缺氧燃烧,所以不完全燃烧反应同时发生,生成一氧化碳,同时也放出热量。在氧化区,温度达到1000~1200°C.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。3.5上吸式气化炉的总体结构(1)气化剂在气化炉的下部(氧化层附近)夹层中预热,通过数个开在炉芯上的小孔送入炉膛,在炉膛中供氧燃烧,进入炉膛参与气化反应,可以大大提高气化炉内的反应温度和气化效率。
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