生物质能源-秸秆气化炉.doc

课 程 报 告 学 院： 生命科学与技术学院 专业年级： 2012级生物工程 题 目： 户用型秸秆气化炉介绍及推广 姓 名： 　 任泽文 学 号： 　 指导教师： 沈珺珺 　 　 2014年 12 月 22 日 户用型秸秆气化炉介绍及推广 摘要 本文介绍了户用型秸秆气化炉的结构原理以及危害最大的焦油的介绍，并且详细的介绍了焦油的危害以及解决办法。分析了目前的推广的局势，各种政策鼓励，并在全国进行推广可以达到节能环保的双重目的。 关键词 秸秆气化炉 焦油 户用型 推广前景 前言 能源和环境问题已成为全球关注的焦点,随着我国能源消耗的迅速增长,化石燃料的大量使用带来了严重的环境污染和生态破坏,煤、石油、天然气作为现阶段的主要能源,同时也是宝贵的有机化工的原料,资源量日益减少,我国普遍用作燃料的方式造成了很大的浪费.开发洁净的可再生能源成为了可持续发展的迫切需要.与此同时,生物质能在可再生能源中,是地球上唯一能够储存和可运输的清洁能源,资源量大,分布广,开发潜力巨大. 从化学的角度上看,生物质的组成是C—H化合物,它与常规的矿物能源如石油、煤等是同类(煤和石油都是生物质经过长期转换而来的)。生物质是植物通过光合作用生成的有机物。我国农村秸秆每年都有很大部分浪费。将秸秆能等可再生能源的发展作为目前的发展方向有很大前途。而秸秆气化炉可以高效的利用秸秆中的能量。 1.秸秆气化炉的原理 稻秆气化炉：是将稻秆等可燃物质在缺氧燃烧的条件下进行不完全燃烧，产生低碳的经类、CO和氢等混合气体，再经过混合燃烧，释放高值能量。这种方法将低品位稻秆能源转化为高品位清洁能源，使稻轩在作为能源被利用的同时，减少环境污染。秸秆气化一般包括氧化、还原、裂解、干燥 4 个过程。 氧化反应。空气由气化炉的底部或中部进入炉体，与已点燃的秸秆中的碳发生燃烧反应，生成二氧化碳，放出热量。由于限氧燃烧，氧气的供应并不充分，由此不完全燃烧同时发生，生成一氧化碳，同时也放出热量。这些热量为还原反应、物料的热解和干燥，提供了热源。其反应方程式为 C+O2=CO2+△H （△H 为热量） 2C+O2=2CO+△H 还原反应。在还原区域氧气不存在，氧化反应中生成的二氧化碳同炭及水蒸汽发生还原反应，生成一氧化碳和氢气。还原反应吸收热量，温度相应降低。其反应方程式为 C+H2O=CO+H2 C+CO2=2CO C+2H2=CH4 裂解反应。在氧化和还原过程中生成的热气体，在上行过程中，加热秸秆，秸秆受热发生热解反应，并析出各种气态物质，主要为氢气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳、焦油、烃类物质和水蒸汽等。 干燥。气化炉最上层为干燥区，湿物料在这里与裂解反应后生成的热气体进行热交换，使原料中的水分蒸发。 2. 户用型秸秆气化炉简介 2.1基本结构形式 根据燃气出气的运动方向，户用型秸秆气化炉可分为：①上吸式。上吸式秸秆气化炉从炉体底部送风，经气化反应后，产生的生物质燃气，通过炉体上部的出气管道送入简易净化装置，再供灶具燃烧。特点：结构简单、焦油含量高，气压不稳。②下吸式。下吸式秸秆气化炉从炉体下、中部送风，经气化反应后，产生的生物质燃气，从炉体下部的出气管道送出。由于热解产品二次通过高温氧化还原层，因此挥发气中的焦油可以得到进一步的裂解，燃气中的焦油含量低于上吸式气化炉。特点：炉体结构较复杂，焦油含量较少。 两种典型的秸秆气化炉。①分体式秸秆气化炉。炉体的顶部为圆锥形冷凝水收集盖，燃料中的水分受热蒸发，与炉盖接触而冷凝成水珠，沿炉盖边缘流至水槽中，由溢流管排出炉外，这样可使生物质燃料对水份没有十分严格的要求。该气化炉采用在燃烧高温区设置燃气导出管 （约占总出气量的 80%） 和在炉体上部设置导气支管 （约占总出气量的20%），可降低焦油含量，保证供气的稳定性。炉体的上部设有压料块和脱料探测传感器，随着燃料的消耗，压料块靠自重自动向下压实燃料，当压料块的导柱下降到设定位置时，即可触发脱料传感器，语音提示人们加料。在炉体下部设计了电动旋转驱灰落料装置和螺旋风量分配装置，使风量分配均匀，定时驱除炉内形成的炭灰，减少了燃料的结块与架空现象。②整体式秸秆气化炉。该秸秆气化炉气化装置和炉灶连为一体，联结管路很短，可使燃气在热态下进入灶具燃烧，大大减少了焦油因冷凝而堵塞管路的机会，也使焦油中的能量得到了有效