生物质气化炉设计要点
生物质气化炉原理和构造
生物质气化炉原理和构造
生物质气化炉是一种将生物质材料转化为气体燃料的设备。其原理是将生物质材料在高温、低氧的条件下进行热解反应，生成一种称为合成气的混合气体，由一氧化碳、氢气、甲烷和一些其他气体组成。这种合成气可以用作燃料或用于化学反应。
生物质气化炉的构造主要包括反应室、进料系统、发生器、降温器、净化器和控制系统等。反应室是气化炉的核心部分，用于进行热解反应。进料系统用于将生物质材料送入反应室，发生器则是气化炉产生合成气的部分，降温器则用于降低合成气的温度，消除一些有害和有异味的物质，净化器则用于净化合成气，去除其中的灰尘、杂质和有害气体，以达到排放标准。控制系统则可以保持炉内温度和气化过程的稳定性。
生物质气化炉的构造和原理对于生物质能的利用具有重要意义，可以有效地促进生物质能的开发利用和环境保护。
生物质气化炉标准
生物质气化炉标准
生物质气化炉是一种利用生物质能源进行气化反应的设备，将生物质材料转化为可燃气体，如生物质气体、合成气等，用于供热、发电、制氢等领域。为了确保生物质气化炉的安全和性能，制定了一系列的标准，包括设计、材料、工艺、控制等方面的要求。
1. 设计要求：
（1）生物质气化炉应符合压力容器设计的相关标准要求；（2）炉体结构应合理，具有足够的强度和刚度，满足各种工
况下的使用要求；
（3）炉体内部应具有充分的混合和气体分布的设计，以提高
气化效果；
（4）设备应考虑可拆卸、清洗和维修的需求；
（5）设备应具备防雷击、防爆、防腐等安全措施。
2. 材料要求：
（1）炉体材料应具有良好的耐高温、抗腐蚀性能；
（2）密封部件应选用耐高温、耐腐蚀的材料；
（3）气化反应部分应采用耐高温、高强度的材料；
（4）管道和阀门应选用适用于气化气体的高温高压阀门。
3. 工艺要求：
（1）应采用合适的生物质进料方式，确保物料均匀供给，避
免死角和积堆；
（2）气化反应应在适宜的温度、压力和气体流速条件下进行，以提高气化效率；
（3）应根据生物质的化学性质和粒度大小，选择适当的气化剂，并控制剂量；
（4）废渣的处理应符合环保要求，避免二次污染。
4. 控制要求：
（1）应具备稳定的自控系统，包括温度、压力、流量、气体
成分等的实时监测和调节功能；
（2）根据气化炉的工况和气体需求，能够自动调节进料速度、气体流量等；
（3）应具备报警和应急停机装置，确保设备的安全运行；（4）应采用先进的过程控制和故障诊断技术，提高设备的稳
定性和可靠性。
以上是关于生物质气化炉标准的一些相关要点，其中涉及到设计、材料、工艺和控制等方面的要求。通过遵循这些标准，可以确保生物质气化炉的安全性、性能稳定性和环保性，提高生物质能源利用的效率和可持续发展性。
生物质气化炉标准(一)
生物质气化炉标准(一)
生物质气化炉标准
简介
•生物质气化炉是将生物质材料通过热解和气化反应转化为可燃性气体的设备。
•生物质气化炉的使用可以减少对传统能源的依赖，降低环境污染，并能有效利用农林废弃物和能源作物等生物质资源。
一、标准的重要性
•生物质气化炉标准的制定和执行对保障产品质量、推动技术创新和规范市场秩序具有重要意义。
•标准化的生物质气化炉设计和生产可以提高设备效率、降低生产成本、提高产品竞争力。
•搭建标准体系有助于推动行业发展，促进技术交流与协作。
二、标准的制定过程
•市场需求调研：了解市场对生物质气化炉的需求和问题，收集行业相关数据和信息。
•技术研究与开发：在理论和实验的基础上，研发和改进现有生物质气化炉技术。
•标准制定草案：根据研究成果和行业需求，制定生物质气化炉的标准草案。
•听证和征求意见：公开征求各方利益相关者的意见和建议，提供透明公正的标准制定过程。
•标准发布与推广：生物质气化炉的标准最终发布，并通过宣传和培训等方式推广和普及应用。
三、标准的内容要求
•设备结构和工艺要求：包括气化炉的整体结构、热解和气化反应的工艺参数等内容。
•安全性能和环保要求：包括设备运行时的安全保障、排放要求和环境影响评估等内容。
•产品性能和能源利用效率要求：包括气化产物的组成和能量利用效率等内容。
•检测和评价方法：包括对生物质气化炉进行性能测试、评价和监测的方法和标准。
四、标准的应用意义
•标准化的生物质气化炉有助于提高设备的可靠性和安全性，减少事故风险。
•遵守标准可以降低设备运行成本、提高能源利用效率，增强企业竞争力。
生物质气化炉标准
生物质气化炉标准
生物质气化炉是一种将固体生物质转化为可利用气体能源的设备。为了确保生物质气化炉的正常运行和安全使用，制定了一系列相关的标准。下面是一些相关参考内容：
1. 设计与制造标准：
a. 设计规定：生物质气化炉的设计应符合国家相关工程设计规范及标准要求，确保设备结构安全可靠，运行效果稳定。
b. 材料选择：生物质气化炉内部使用的材料应具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损等特性，并符合环保要求。
c. 外部结构设计：生物质气化炉外部应具备良好的隔热、密封性能，以避免热能的损失和环境污染。
2. 安全标准：
a. 热能传输管道：生物质气化炉中的热能传输管道应经过设计和计算，确保能够承受正常工作条件下的热压力和热应力。
b. 排烟与通风：生物质气化炉应安装排烟装置，并进行合理的通风设计，以确保燃烧产物的合理处理和运输。
c. 环境保护：生物质气化炉应符合国家相关环境保护标准，减少或避免环境污染、废气排放和固体废弃物的处理。
3. 操作与维护标准：
a. 操作规程：生物质气化炉操作人员应按照规定的操作程序进行操作，确保设备的安全运行和稳定产能。
b. 维护保养：生物质气化炉需要定期进行清洁和维护，检查设备的性能和安全状况，并及时修复或更换受损部件。
c. 故障排除：对于发生故障的生物质气化炉，应根据相关的
维修指南进行故障排查、维修和恢复工作。
4. 能效和性能评价标准：
a. 能效评价：对生物质气化炉的能效进行评估，包括能源转
换效率、热能回收利用率等指标的测定和评价。
b. 气体品质：测定生物质气化炉产生的气体的组成、温度、
下吸式生物质气化炉的设计
下吸式生物质气化炉的设计
吸式生物质气化炉是一种将生物质材料转化为可燃气体的设备，其设
计主要包括气化炉体结构设计、气化反应条件控制和气体产出和分离装置
设计等方面。
首先，气化炉体结构设计是吸式生物质气化炉设计的关键。气化炉一
般采用垂直结构，分为进料区、气化区和焦炭区。进料区负责将生物质材
料输送到气化区，气化区主要负责气化反应，焦炭区用于收集生成的焦炭。气化炉内部通常采用多层结构以增加气化效果，同时可以设置合适的隔板
保持材料停留时间，增加气化时间。
其次，气化反应条件控制是设计过程中需要考虑的重要因素。气化反
应需要一定的温度和气氛条件，在设计中应合理确定气化温度和气氛成分。一般来说，生物质气化温度在700-900℃之间，过高或过低都会影响气化
过程的效果。气化气氛主要由氧气和水蒸汽构成，可以通过调节进风速度
和进料量控制氧气含量和水蒸汽含量，以实现最佳气化效果。
另外，气体产出和分离装置设计是吸式生物质气化炉设计的重要组成
部分。在气化过程中，产生多种不同成分的气体，包括合成气、燃烧气和
焦炭含气。为了有效利用合成气，需要通过气体清洁装置，如冷凝器、除
尘器和废热锅炉等，将其中的固体颗粒物、水分和有害气体去除。同时，
为了提高气化效率，还可以设置合适的回收装置，将合成气中的部分热量
回收，用于加热气化炉内的生物质材料。
最后，为了保证气化炉的稳定和安全运行，还需要考虑一些辅助装置
的设计。例如，可以设置自动控制系统，实时监测气化温度、气氛成分和
产气量等关键参数，以及及时调整和控制各部分的运行状态。同时，还可
以设置安全装置，如漏气报警装置和防爆装置，以及设立必要的消防设施，确保气化炉的运行安全。
生物质气化技术
小型生物质气化炉 基本设计方法
2009-10 Henan Polytechnic University
新能源与节能技术
基础知识 一、各种炉型结构及特点——选型
1）固定床 ）
① 上吸式气化炉
优点是： 优点是：
1. 燃气在经过热分解层和干燥层时，将热量传 递给物料，用于物料的热分解和干燥，同时 降低其自身的温度，使炉子热效率大大提高； 2. 热分解层和干燥层对燃气有一定的过滤作用， 所以出炉的燃气中只含有少量灰分 出炉的燃气中只含有少量灰分；结构简 出炉的燃气中只含有少量灰分 单，加工制造容易，炉内阻力小。
2009-10 Henan Polytechnic University
新能源与节能技术
③ 横吸式气化炉
生物质原料由炉顶加入，灰分落入炉栅下部的灰室。气化剂由侧面进入， 产出的气体也由侧面流出，气流横向通过气化区，在氧化区、还原区进行 的热化学反应与下吸式气化炉相同，只不过反应温度较高，燃烧区温度甚 至会超过灰熔点，容易造成结渣。因此，该炉适用于含灰分少的原料，一 容易造成结渣。 容易造成结渣 因此，该炉适用于含灰分少的原料， 般用作焦炭和木炭气化。 般用作焦炭和木炭气化。
② 燃气的低位发热量 气化燃气的低位发热量拟定Qg=6.5×103kJ/kg ③ 气化效率
拟定气化效率 =75％
④ 气化炉持续工作时间T 气化炉持续工作时间
生物质气化炉标准
生物质气化炉标准
生物质气化炉是一种将生物质材料通过高温加热转化为气体的装置。为了确保生物质气化炉的安全性和性能，需要制定相关的标准以指导生产和使用。以下是与生物质气化炉标准相关的参考内容。
1. 生物质气化炉的分类和术语定义：
标准应对生物质气化炉进行分类，并给出术语的定义，以便在国内外使用时能够统一理解和交流。
2. 材料要求：
生物质气化炉应当对供给的生物质材料进行要求，包括材料的品质、大小、含水率等。这些要求可以根据不同类型的生物质气化炉和使用的生物质材料来进行调整。
3. 结构和设计：
标准应规定生物质气化炉的基本结构和设计要求，如炉体、燃烧区、炉膛、炉排等部件的尺寸、形状和材料，以及炉内的流动方式和燃烧特性。
4. 燃烧和气化要求：
标准应规定生物质气化炉的燃烧和气化要求，包括燃料的供给、燃烧的控制和调节、燃烧产物的排放等。要求炉内燃烧过程稳定、高效、无害以及产生的气体符合环保要求。
5. 效率和能耗：
标准应规定生物质气化炉的效率和能耗要求，包括热量利用
率、能源转换效率、能耗控制等，以提高生物质气化炉的能源利用效率和经济性。
6. 安全和环保要求：
标准应规定生物质气化炉的安全和环保要求，包括炉体结构
的强度和耐久性、炉内燃烧过程的防爆和防火等措施，以及废气的净化和排放标准等。
7. 检测和评价方法：
标准应给出对生物质气化炉的检测和评价方法，包括性能测
定的试验方法、炉内温度和压力的测量方法、燃料和排烟气体的分析方法等。
8. 安装和使用要求：
标准应规定生物质气化炉的安装和使用要求，包括设备的基
础和固定、操作和维护的规范、操作人员的培训和操作程序等，以确保生物质气化炉的正常运行和使用安全。
生物质气化技术
燃气中的体积百分比 气体产率，m3/kg 原料中碳的含量，%
玉米秸所含主要元素含量为：
[C]=45.43％ [H]=6.15％ [O]=47.14％ [N]=0.78％ 玉米秸完全燃烧所需的空气量为： V= (1.866[C]+5.55[H]-O.7[0]) = (1.866×45.43％ +5.55×6.15％-O.7×47.14％) = 4.0908(m3/kg)
二、设计计算
1. 2. 3. 4.
配风设计 风道 保温层 顶部加料口的密封
三、气化原料的考虑
原料品种
CO H2
燃气成分 %
CH4 CO2 O2 N2
低位热值 （标准 状态下）kJ/m3
玉米秸 玉米芯 麦秸 棉秸 稻壳
21.4 12.2 22.5 12.3 17.6 8.5 22.7 11.5 19.1 5.5
小型生物质气化炉 基本设计方法
基础知识 一、各种炉型结构及特点——选型
1）固定床
① 上吸式气化炉
生物质燃烧炉的设计与开发(标准版)
生物质燃烧炉的设计与开发(标准版)
介绍
本文档旨在探讨生物质燃烧炉的设计与开发。生物质燃烧炉是一种利用可再生生物质作为燃料的设备，能够转化生物质的化学能量为热能。生物质燃烧炉在能源转换、环境保护和可持续发展方面具有重要的意义。
设计原则
1. 高效能源转换：生物质燃烧炉应设计为能够高效转换生物质的化学能量为热能的设备。通过优化燃烧过程、提高燃烧效率和减少能量损失，可以最大限度地利用生物质资源。
2. 低排放与环保：生物质燃烧炉应设计为低排放的设备，通过减少有害气体和颗粒物的排放，减少对环境的污染和对人体健康的影响。应采用先进的燃烧控制技术和排放控制装置。
3. 安全可靠：生物质燃烧炉应具有良好的安全性能和可靠性。设计应考虑燃料供应的安全性、燃烧过程的稳定性和设备运行的可靠性。
设计考虑
1. 燃烧室设计：燃烧室是生物质燃烧炉的核心部分，其设计应
考虑燃料的特性、燃烧效率和排放控制。优化的燃烧室设计可以提
高燃烧效率和减少排放。
2. 燃料供应系统：燃料供应系统应确保生物质的连续供应和稳
定燃烧。应考虑燃料贮存、供给和传输的设备和设施。
3. 燃烧控制系统：燃烧控制系统可以优化燃烧过程，提高燃烧
效率和减少排放。应采用先进的控制技术和传感器设备。
4. 排放控制系统：排放控制系统用于减少有害气体和颗粒物的
排放。应考虑烟气净化设备和废气处理装置。
5. 安全监测与报警系统：安全监测与报警系统可监测燃烧炉的
运行状况，及时发现异常情况并采取适当的措施。
开发流程
1. 需求调研：了解用户需求和市场需求，明确设计目标和参数。
生物质气化炉标准
生物质气化炉标准
# 生物质气化炉标准
生物质气化炉是一种利用生物质能源进行燃烧和能源转化的设备。为了确保气化炉的操作安全、高效和环保，制定了一系列的生物质气化炉标准。这些标准旨在指导生物质气化炉的设计、制造、安装和运行，同时对气化炉的性能和排放进行了规范。
## 设计和制造标准
生物质气化炉的设计和制造应符合以下标准要求：
1. 设计寿命：生物质气化炉的设计寿命应不低于20年，同时应考虑炉体结构的耐久性和寿命。
2. 烧烤效率：气化炉应具有高效的烧烤效率，即生物质燃烧产生的热能能够有效转化为可利用的能源。
3. 热效率：气化炉的热效率应不低于70%，即气化炉能够充分利用生物质燃烧产生的热能。
4. 燃烧稳定性：气化炉应具有良好的燃烧稳定性，能够在不同负荷条件下保持稳定的燃烧效果。
5. 排放标准：气化炉应符合国家环境保护控制的排放标准，确保污染物排放在可接受范围内，对环境和健康没有明显危害。
6. 安全性能：气化炉应具备必要的安全设施和控制系统，包括温度、压力、氧气浓度等监测和报警装置。
## 安装和运行标准
生物质气化炉的安装和运行应符合以下标准要求：
1. 安装位置：气化炉应安装在通风良好、无易燃易爆物质的室外或专用房间，
保证周围环境安全。
2. 操作人员培训：操作人员应经过专门培训，熟悉气化炉的操作流程、安全事
项和故障处理。
3. 日常维护：定期对气化炉进行日常维护和保养，包括清理灰渣、检查炉体和
管道的状况等。
4. 燃料要求：应使用符合要求的生物质燃料，避免使用含有大量杂质和湿度过
高的燃料。
5. 运行参数监测：监测和记录气化炉的运行参数，如温度、压力、氧气浓度等，及时发现异常情况并采取措施。
生物质气化炉技术参数
生物质气化炉技术参数
链接：/tech/12622.html
生物质气化炉技术参数
技术、产品特点
秸秆气化炉，采用的是合理的炉体结构，其燃烧室与气化室混为一体，解决了热值低、效率低、污染严重等问题。FBR-200型秸秆气化炉，与众不同，它的最大优点是气体热值高、焦油含量低、运行费少，使用方便等特点。
FBR-200型秸秆气化炉，与现有同类产品相比，其结构科学，性能优越，具有独特的技术先进性和创造性。它的内部是用特种材料制造，设有增温、再燃、再净化装置。
技术参数
1. 设备型号：FBR-200型
2. 配套功率： 10Kw
3. 燃气输出：>200Nm3/hr
4. 消耗电能：10kWh/hr
5. 原料消耗：1.5-2kg/m3（由秸秆而定）
6. 标准水耗：0.5 m3/hr （净化燃气）
7. 燃气热值：>5000kJ/Nm3
8. 焦油含量：<20mg/Nm3
9. 占地面积：30mx10m（含储气）
10. 主要设备：气化炉、净化塔、储气袋、增压机、粉碎机、加料装置等。
11. 送气气压：6kPa
适用范围
该产品广泛适用于各种废弃生物质，如秸秆、树枝、有机垃圾、粪便（晾干）等的气化处理。
原文地址：/tech/12622.html
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农村生物质气化炉系统课程设计Word版
目录
一、设计的原始资料 (2)
1.1设计原因 (2)
1.2设计题目 (2)
1.3设计条件 (2)
1.4设计方案 (2)
二、供暖热负荷的计算 (3)
2.1房间热负荷的计算 (3)
2.2散热器的选择及计算 (3)
2.3管道的布置 (5)
2.4管道的水力计算 (6)
三、生物质气化炉的设计 (8)
3.1气化炉类型的选择 (8)
3.2气化炉产气量的确定 (8)
3.3 气化炉尺寸的计算 (11)
四、附属设备的选择 (13)
4.1 燃气灶 (13)
4.2 膨胀水箱 (13)
4.3 排气阀 (13)
4.4 补偿器 (13)
4.5 除污器 (13)
五、设计总结 (14)
六、附录 (14)
七、参考文献 (16)
一、设计的原始资料
1.1设计原因
目前，部分农村地区仍存在秸秆焚烧、采用燃煤炊事取暖现象。秸秆的焚烧不但污染了大气环境，还使得储存在秸秆中的能量白白的浪费。随着一次能源的日益枯竭，生物质等新能源领域受到了人们的青睐。如何环保高效地发挥秸秆的潜能成了许多学者的研究方向，近年来，生物质气化炉的发展日益成熟，但仍存在着有待攻关的难题。本文主要设计了适合小型农户自产自销秸秆等生物质气化炉用于炊事采暖，设计方案操作简单、经济性能好，具有一定的可行性。 1.2设计题目
某农村住宅生物质气化气应用的规划设计 1.3设计条件
1.所在地区：辽宁省沈阳市
2.农村住宅平面图及尺寸，如下图1-1所示
3.一家4口人。
1.4设计方案
根据该农村住宅所在地的气候条件和房屋维护结构保温情况采用面积概算热指数方法计算房间热负荷，并依此确定散热器类型和所需散热器片数，然后设计住宅供暖系统，确定供暖形式，绘制供暖管网平面图和系统图，再依据等温降法进行管网水力计算，依此选择各个管段的管径，并配置相应的管路附件（补偿
下吸式生物质气化炉的设计
下吸式生物质气化炉的设计
首先，在设计下吸式生物质气化炉时，需要考虑炉内的燃烧和气化过程。为了提高炉内的燃烧效率，需要设计适当的燃烧室结构和燃烧区域，
以确保充分的气体和燃料的混合。同时，还需要考虑炉内的温度和压力分布，以实现高效的气化过程。
其次，下吸式生物质气化炉的设计要考虑安全性。在设计过程中，需
要采取措施来避免燃烧和气化过程中的爆炸和喷射现象。例如，在炉内设
置适当的防爆装置和自动控制系统，以及选择高温和耐腐蚀的材料来提高
炉体的耐久性。
此外，环保性能也是下吸式生物质气化炉设计的重要考虑因素。生物
质气化过程会产生大量的气体和固体废物，这些废物对环境会有一定的影响。因此，在设计时需要考虑如何合理处理废气和废渣。例如，可以采用
多级气体清洁设备和固体废物处理设备，以减少对环境的污染。
此外，下吸式生物质气化炉的设计还需要考虑操作的便利性和能源利
用效率。操作便利性包括易于清洁和维护，以及操作简单的控制系统。能
源利用效率包括燃烧和气化过程中能量的转化和利用。通过设计合理的炉
体结构和热交换设备，可以提高能源利用效率，减少能源浪费。
最后，下吸式生物质气化炉的设计还应考虑经济可行性。在设计过程
中应合理选择设备和材料，以确保炉的造价合理。同时，还应考虑炉体的
寿命和维修成本，以降低整体运行成本。
综上所述，下吸式生物质气化炉的设计需要考虑炉内的燃烧和气化过程，安全性、环保性能、操作便利性、能源利用效率和经济可行性等因素。
通过合理选择设计参数和设备配置，可以实现高效、安全、环保和经济可行的气化过程。
生物质气化技术
气化当量比
所提供的空气中的氧与物料完全燃烧所需氧的当量比 只有在当量比为0.25～0.3时,即气化反应所需氧仅为完全燃 烧耗氧量的25％-30％，产出气成分较理想。当生物质物料中 水分较大或挥发分较小时应取上限，反之取下限。
小型家用气化炉设计计算案例
一、确定拟达到的主要技术指标
比如：
(1)点火起动时间：<3min； (2)气化炉运行稳定，一次加料后持续稳定燃烧时间：≥3.5h； (3)气化效率：≥75％； (4)热效率：≥90％； (5)燃气热值：>6000kJ/N (6)产气量：≥1.5 /kg，可供农户一天的炊事使用； (7)封火时间: ≥12h
② 燃气的低位发热量 气化燃气的低位发热量拟定Qg=6.5×103kJ/kg ③ 气化效率
拟定气化效率 =75％
④ 气化炉持续工作时间T
满炉加料，拟定气化炉连续运行时间T=3.8h
六、气化炉的主要气化参数的计算 ①原料单位时间消耗量C C= q×Qg /( η×Qm ) =4.4181×6.5/(0.75×16.33)
四、气化炉主要气化参数的设计计算
(1) 初步拟定原料消耗量和气化强度 比如，一个四口之家每天用气量大约在8～10m3 ，用气时间4h左右，消耗 生物质原料10～12kg，因此，初步设计该户用型上吸式气化炉消耗的原料 量C0=2.4kg/h； 初步确定气化强度为 =70kg/( h)
生物质气化炉标准
生物质气化炉标准
生物质气化炉是一种将生物质材料转化为可燃气体的装置，广泛应用于能源转换领域。为了确保生物质气化炉的安全使用和有效性，需要制定相关的标准。以下是一些关于生物质气化炉标准的相关参考内容。
1. 生物质气化炉的分类和术语：
- 生物质气化炉可以根据其结构和工作原理进行分类，如固定床气化炉、流化床气化炉等。
- 对于生物质气化炉的术语和定义，应根据国际标准或相关技术手册进行统一。
2. 生物质气化炉的设计与制造：
- 生物质气化炉的设计应满足设备的稳定性、耐用性和高效性要求。
- 设备制造过程应符合相关的质量管理体系和工艺标准。
3. 生物质气化炉的安全与操作：
- 生物质气化炉操作人员应接受相关培训，熟悉设备的使用方法及安全注意事项。
- 生物质气化炉应设置相应的安全装置，以防止意外事故的发生。
4. 生物质气化炉的性能测试与评估：
- 应制定相应的测试方法，对生物质气化炉的热效率、气体产率、气体组分等性能指标进行评估。
- 根据测试结果，对生物质气化炉的性能进行等级划分或评
价指标制定。
5. 生物质气化炉的排放标准：
- 对于生物质气化炉排放的废气、废水等污染物应根据现行的环境法规进行监测和限制。
- 制定生物质气化炉排放标准，确保其达到环境保护要求。
6. 生物质气化炉的运行与维护：
- 提供生物质气化炉的运行操作规程，包括燃料投料、气体产物收集等各项操作步骤。
- 制定生物质气化炉的维护保养计划，包括定期清洁、检修设备等内容。
7. 生物质气化炉的检测与监测：
- 制定生物质气化炉的定期检测和监测计划，包括设备的外观检查、传感器校准等内容。
生物质气化炉设计要点
生物质气化炉设计要点
1前言
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，如何有效利用这一巨大资源，已成为摆在科研工作者面前的重要课题。生物质气化技术改变了直接燃烧生物质的利用方式，提高了废弃生物质的能源品位，对节约常规能源、降低环境污染、保护生态环境具有重要意义。
下吸式固定床气化炉由于具有结构简单，易于操作，产出气焦油含量低等优点已经得到了广泛的应用。生物质气化过程是一个复杂的热化学反应过程，生物质气化炉各部位结构尺寸将极大地影响气化炉的热效率、产气成分和产气品质,故设计合理的生物质气化炉是有效利用生物质能的关键。
2下吸式生物质气化炉的工作原理
如图1所示，作为气化剂的空气从气化炉侧壁空气喷嘴吹入，其产出气的流动方向与物料下落的方向一致，故下吸式气化炉也称为顺流式气化炉。吹入的空气与物料混合燃烧，这一区域称为氧化区，温度约为900～1200℃，产生的热量用于支持热解区裂解反应和还原区还原反应的进行；氧化区的上部为热解区，温度约为300～700℃，在这一区域，生物质中的挥发分（裂解气、焦油以及水分）分离出来；热解区的上部为干燥区，物料在此区域被预热；在氧化区的下部为还原区，氧化区产生的CO2和碳、水蒸气在这一区域进行还原反应，同时残余的焦油在此区域发生裂解反应，产生以CO和H2为主的产出气，这一区域的温度约为700～900℃。由于来自热解区富含焦油的气体须经过高温氧化区和以炽热焦炭为主的还原区，气体中的焦油在高温下被裂解，从而使产出气中的焦油大为减少。
3下吸式生物质气化炉的特点
a.为了使氧化区各部位的温度均匀一致，不至于产生死区和过热区，从而保证焦油裂解反应最大限度地进行，下吸式气化炉料斗下部的横截面尺寸变小，这个部位即所谓的“喉部”，“喉部”尺寸的大小决定了气化炉的产气能力和产气品质。
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生物质气化炉设计要点
1前言
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，如何有效利用这一巨大资源，已成为摆在科研工作者面前的重要课题。生物质气化技术改变了直接燃烧生物质的利用方式，提高了废弃生物质的能源品位，对节约常规能源、降低环境污染、保护生态环境具有重要意义。
下吸式固定床气化炉由于具有结构简单，易于操作，产出气焦油含量低等优点已经得到了广泛的应用。生物质气化过程是一个复杂的热化学反应过程，生物质气化炉各部位结构尺寸将极大地影响气化炉的热效率、产气成分和产气品质,故设计合理的生物质气化炉是有效利用生物质能的关键。
2下吸式生物质气化炉的工作原理
如图1所示，作为气化剂的空气从气化炉侧壁空气喷嘴吹入，其产出气的流动方向与物料下落的方向一致，故下吸式气化炉也称为顺流式气化炉。吹入的空气与物料混合燃烧，这一区域称为氧化区，温度约为900～1200℃，产生的热量用于支持热解区裂解反应和还原区还原反应的进行；氧化区的上部为热解区，温度约为300～700℃，在这一区域，生物质中的挥发分（裂解气、焦油以及水分）分离出来；热解区的上部为干燥区，物料在此区域被预热；在氧化区的下部为还原区，氧化区产生的CO2和碳、水蒸气在这一区域进行还原反应，同时残余的焦油在此区域发生裂解反应，产生以CO和H2为主的产出气，这一区域的温度约为700～900℃。由于来自热解区富含焦油的气体须经过高温氧化区和以炽热焦炭为主的还原区，气体中的焦油在高温下被裂解，从而使产出气中的焦油大为减少。
3下吸式生物质气化炉的特点
a.为了使氧化区各部位的温度均匀一致，不至于产生死区和过热区，从而保证焦油裂解反应最大限度地进行，下吸式气化炉料斗下部的横截面尺寸变小，这个部位即所谓的“喉部”，“喉部”尺寸的大小决定了气化炉的产气能力和产气品质。
b.为保证物料与空气的充分混合，在“喉部”布置多个空气喷嘴。一般有外喷（空气由喉部外向中心喷射）和内喷（空气由喉部中心供气管向外喷）两种布置形式，其中第一种形式应用较多。
c.在料斗外壁，多数下吸式气化炉为增大换热面积而焊有翅片，目的是用产出气的热量预热料斗中的物料，同时也降低了产出气的温度，提高气化炉的热效率。
d.由于还原区位于氧化区下部以及高温区裂解反应的存在，使下吸式气化炉内产生了火焰温度稳定效应。即当反应温度偏高时，作为吸热的还原反应相对加剧，从而降低了气体温度；当反应温度偏低时，还原反应相对减缓，放热的氧化反应占优势，又使气体温度升高，火焰温度的稳定在800～1200℃，这样产出气成分也相对稳定。
e.由于截面积较小的“喉部”的存在，使下吸式气化炉在负荷适应能力方面受到了一定的限制，同样外形尺寸条件下，其产气能力要低于其它结构形式的气化炉，尤其是上吸式气化炉。
4下吸式生物质气化炉设计要点
4.1设计要求
首先要了解生物质物料的物理特性，以及物料的主要化学成分。
4.1.1生物质物料热值
为了保证生物质气化炉结构尺寸的合理性与经济性，计算气化炉入炉热量时，应采用生物质物料的应用基低位发热量。多数情况下，文献或资料中提供的物料热值为采用氧弹热量计测出的应用基高位发热量，此时应折算出其应用基低位发热量。
物料中的水分的蒸发所产生热损失使气化炉热效率降低，同时也降低了产出气的品质。当物料中的水分高于一定值时（约70%），燃烧反应不能进行，依靠燃烧反应提供热量的还原反应（产气反应）更无法进行。一般物料中水分控制在15%以内时可以保证下吸式气化炉经济、可靠地运行；物料过干时会使气化炉过热，可以采用湿空气作为气化剂。
4.1.2物料粒度
从化学动力学角度分析，较小的物料粒度能够增大物料的表面积，使之与气化剂混合充分，提高反应速度，也使反应更为完全，但较小的粒度增加了气体的流动阻力和风机的负荷，同时会使下吸式气化炉产出气出口温度降低；反之，较大的粒度使物料与气化剂接触面积变小，物料在炉内驻留时间变短，反应不够完全，同时较大尺寸物料的存在会产生“搭桥”现象，使物料不能均匀下落，造成炉内局部温度增高（最高达2000℃），尤其是对于灰分大、灰熔点较低的物料，易于结渣。推荐物料尺寸在80×80×80mm与40×40×40mm之间较为合适，物料中允许有的过大尺寸颗粒与过小尺寸颗粒成分应在10%以内。
4.1.3物料的堆比重
物料的堆比重系指物料在自然堆积状态的比重，堆比重的大小影响到气化炉内物料的驻留时间，物料下落速度以及产出气流量，同时也影响到气化炉各部位的几何尺寸。这里给出常见生物质物料的堆比重情况。
4.1.4挥发分含量
生物质物料中的挥发分含量约为63%～80%，如图1所示，在热解区，温度在300～700℃条件下，物料中的挥发分以水蒸气、焦油、以及裂解气混合物的形式从物料中分离出来，通过合理的喉部设计，保证一定厚度的炽热焦炭层存在，可以使气体中的焦油在氧化区和炽热焦炭层中充分裂解，从而得到较为洁净的产出气。
4.1.5灰分含量
物料中存在较高的灰分且灰熔点较低时会造成气化炉氧化区结渣，产出气中焦油含量增大，严重时，气化炉不能运行。一般灰分含量在5%以内，气化炉能够可靠地运行。表2给出常见生物质物料的灰分含量情况。
4.1.6物料的主要化学成分
生物质物料属有机燃料，是复杂的高分子化合物。其主要成分是：碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S）、灰分及水分，除灰分和水分外，其它元素多以化合物状态存在，通过元素分析可得知其化学成分。
4.2理论计算及主要结构尺寸的确定
4.2.1理论空气量的确定
生物质物料与空气在气化炉中发生复杂的热化学反应，从热动力学角度分析，空气量对于产出气的成分影响可以从图2中看出，图中横坐标值为所提供的空气中的氧与物料完全燃烧所需氧的当量比。
从图2中曲线可以看出，当量比为0时，没有氧气输入，直接加热物料的反应属于热解反应，虽然也可以产生H2，CO，CH4等可燃成分，但产出气中焦油含量很高，并且约占物料质量的30%焦炭不能同时转变为可燃气体；当量比为1时，物料与氧气发生完全燃烧反应，不能产生可燃气；只有在当量比为0.25～0.3，产出气成分较理想，即气化反应所需的氧仅为完全燃烧耗氧量的25%～30%，当生物质物料中水分较大或挥发分较小时应取上限，反之取下限。计算气化炉反应所需空气量时，应首先根据生物质物料的元素分析结果按下式计算出其完全燃烧理论空气量，然后按当量比0.25～0.3计算实际所需空气量V气。