生物質氣化爐的工作原理

生物質氣化爐將生物質氣化和焦油的催化分解結合在一起，不再需要為催化分解提供熱源，簡化煤氣制造設備，提高能源利用率。爐身有三個圓柱體，分別分隔生物質氣化區和催化分解區。生物質材料由料斗添加，電機移動旋轉閥，材料落在爐子里的滑板上，層層滑落，落在爐子的底部。生物質氣化爐里的材料進入一定量后，在爐子側窗點燃材料，氣體誘導風機工作，使爐子里的氣體在爐子下部沿著兩個氣缸之間的縫隙向上移動，經過過濾層進入催化分解區域。從煤氣管道中引出氣體，部分從廢氣誘導風機中提取回流氣體風量調節閥、點火器，與空氣混合，進入蛇形管道，為氣化爐提供熱量，排出廢氣。另一部分可以通過熱交換器，用氣體誘導風扇產生的氣體收集氣體。灰渣從底部排放到連續排放裝置中。

這種生物質氣化爐的氣化過程大致可分為生物質氣化[7~10]和焦油的催化分解兩個過程。生物質首先干燥。溫度超過或超過160時，生物質會析出熱分解和揮發分。反應產物主要有碳、氫、水蒸氣、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、焦油和其他碳化物等。添加了少量空氣，揮發分、熱木炭和空氣中的氧氣沒有完全氧化，在生成一氧化碳、二氧化碳和水蒸氣的同時釋放熱量。原子化水蒸氣和氧化產生的二氧化碳、水蒸氣、熱木炭還原反應會產生一氧化碳、氫氣、甲烷等可燃性氣體。這種混合氣體被引風機沿著墻壁縫隙向上移動，進入催化分解區域。混合物中的焦油可以在高的溫度(1，000 ~ 1，200)下分解成小分子氣體，但要達到這么高的溫度比較困難。氣化過程中加入催化劑可以在700 ~ 900溫度下分解大部分焦油，裂變產物與氣體成分相似。

整個汽化爐的正常運行是一個平衡的過程，爐內的壓力是微小的負壓，通過供水量和各閥門的調節得到汽化氣。

內燃加熱生物質氣化爐的主要參數設計

影響汽化爐性能的主要設計參數包括每小時生物質量、氣體質量、汽化效、汽化劑用量、回流燃燒氣體量、回流氣體燃燒所需空氣量、燃燒產生的廢氣量、酸量輸出力等。通過分析四種氣化方式及其相互關系，逐步推理為空氣氣化，計算氣化作業時(空氣-水蒸氣氣化和部分氣體回流燃燒)的主要參數。由于生物質種類很多，此次設計中使用的原料以麥秸為代表。2.1空氣氣化

空氣氣化可以自行加熱，但由于空氣中N2的體積分數約為80%，生成空氣中N2體積分數約為50%，因此氣體熱值比較低，只有約5 MJ/m3 。

根據能量守恒，自加熱氣化反應產生的氣體的總低熱值是原料的低熱值

水蒸氣氣化

空氣(或氧氣)——水蒸氣氣化優于單用空氣或單用水蒸氣氣化，是一種不需要復雜昂貴的外部加熱源的自我加熱系統。另外，氣化所需的部分氧氣由水蒸氣裂縫供給，可以減少外部供給空氣(或氧氣)的消耗，產生更多H2、碳氫化合物。特別是在有催化作用的條件下，一氧化碳可以與氫氣反應生成甲烷，從而減少氣體中二氧化碳的含量，使氣體燃料更適合用作城市氣體。