生物质气化炉的工作原理

生物质气化炉将生物质气化和焦油的催化分解结合在一起，不再需要为催化分解提供热源，简化煤气制造设备，提高能源利用率。炉身有三个圆柱体，分别分隔生物质气化区和催化分解区。生物质材料由料斗添加，电机移动旋转阀，材料落在炉子里的滑板上，层层滑落，落在炉子的底部。生物质气化炉里的材料进入一定量后，在炉子侧窗点燃材料，气体诱导风机工作，使炉子里的气体在炉子下部沿着两个气缸之间的缝隙向上移动，经过过滤层进入催化分解区域。从煤气管道中引出气体，部分从废气诱导风机中提取回流气体风量调节阀、点火器，与空气混合，进入蛇形管道，为气化炉提供热量，排出废气。另一部分可以通过热交换器，用气体诱导风扇产生的气体收集气体。灰渣从底部排放到连续排放装置中。

这种生物质气化炉的气化过程大致可分为生物质气化[7~10]和焦油的催化分解两个过程。生物质首先干燥。温度超过或超过160时，生物质会析出热分解和挥发分。反应产物主要有碳、氢、水蒸气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、焦油和其他碳化物等。添加了少量空气，挥发分、热木炭和空气中的氧气没有完全氧化，在生成一氧化碳、二氧化碳和水蒸气的同时释放热量。原子化水蒸气和氧化产生的二氧化碳、水蒸气、热木炭还原反应会产生一氧化碳、氢气、甲烷等可燃性气体。这种混合气体被引风机沿着墙壁缝隙向上移动，进入催化分解区域。混合物中的焦油可以在高的温度(1，000 ~ 1，200)下分解成小分子气体，但要达到这么高的温度比较困难。气化过程中加入催化剂可以在700 ~ 900温度下分解大部分焦油，裂变产物与气体成分相似。

整个汽化炉的正常运行是一个平衡的过程，炉内的压力是微小的负压，通过供水量和各阀门的调节得到汽化气。

内燃加热生物质气化炉的主要参数设计

影响汽化炉性能的主要设计参数包括每小时生物质量、气体质量、汽化效、汽化剂用量、回流燃烧气体量、回流气体燃烧所需空气量、燃烧产生的废气量、酸量输出力等。通过分析四种气化方式及其相互关系，逐步推理为空气气化，计算气化作业时(空气-水蒸气气化和部分气体回流燃烧)的主要参数。由于生物质种类很多，此次设计中使用的原料以麦秸为代表。2.1空气气化

空气气化可以自行加热，但由于空气中N2的体积分数约为80%，生成空气中N2体积分数约为50%，因此气体热值比较低，只有约5 MJ/m3 。

根据能量守恒，自加热气化反应产生的气体的总低热值是原料的低热值

水蒸气气化

空气(或氧气)——水蒸气气化优于单用空气或单用水蒸气气化，是一种不需要复杂昂贵的外部加热源的自我加热系统。另外，气化所需的部分氧气由水蒸气裂缝供给，可以减少外部供给空气(或氧气)的消耗，产生更多H2、碳氢化合物。特别是在有催化作用的条件下，一氧化碳可以与氢气反应生成甲烷，从而减少气体中二氧化碳的含量，使气体燃料更适合用作城市气体。