1.前言

山東藍沐非潔凈生物質(zhì)氣化爐主要以生物質(zhì)（木（塊）片、竹（塊）片、稻殼壓塊、秸稈壓塊等）為原料，以蒸汽、空氣為氣化劑，在不需要外加能源和添加劑、助劑等任何化學(xué)藥品的條件下，通過(guò)熱化學(xué)反應將生物質(zhì)中纖維素、半纖維素、木質(zhì)素大分子轉化成小分子的生物質(zhì)可燃氣、小分子的生物質(zhì)炭和小分子的液體過(guò)程。生物質(zhì)可燃氣的主要可燃成分為CO、H2、CH4，還有極少量的CnHm(n>1)?？蓮V泛應用于工農業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，如發(fā)電、供氣、供暖（替代生物質(zhì)燃燒）等。同時(shí)得到的生物質(zhì)炭具有發(fā)達的孔隙結構，對果木廢料、果殼類(lèi)等灰分含量較少的生物質(zhì)炭制成活性炭系列產(chǎn)品，其用途廣泛，秸稈等灰分含量高的生物質(zhì)可以作為炭基肥料；得到的液體產(chǎn)物還回氣化爐再氣化，解決了一百多年來(lái)傳統生物質(zhì)氣化廢渣、焦油、廢水的世界性難題。實(shí)現了能源的清潔化轉化利用，能源轉化效率高，前景廣闊。

2.氣化原理

干燥層（100~150℃）：

物料脫水干燥，大部分水分在105℃以下析出，然后快速升溫。

熱解層（核心區300~700 ℃ ）：

溫度達到160 ℃ 以上，高分子有機物開(kāi)始發(fā)生吸熱的不可逆熱分解反應，溫度越高反應越激烈。

產(chǎn)物為復雜的混合氣體和固態(tài)碳，其中，混合氣體至少包括數百種碳氫化合物，有些可在常溫下冷凝成焦油。

還原層（吸熱反應，核心區700~900 ℃ ）：

C+CO2→2CO　　　　　　　△H=172.47kJ

C+H2O(g)→CO+H2　　　　 △H=131.30kJ

C+2H2O(g)→CO2+2H2　　  △H=90.17kJ

C+2H2→CH4　　　　　　　△H=-74.81kJ

CO+H2O(g)→CO2+H2　　　 △H=41.17kJ

氧化層（放熱反應，核心區1000~1200 ℃ ）：

C+O2→CO2            △H=-408.8kJ

2C+O2→2CO           △H=-246.44kJ

3.生物質(zhì)氣體組成

CO　　　　　　28～32%

CO2　　　　　 10～12%

H2　　　　　　10～15%

CH4　　　　　 2～5%

O2　　　　　?。?.8%

N2　　　　　　49～51%

4.工藝流程

生物質(zhì)原料通過(guò)皮帶機/雙絞籠、斗提機上料至爐頂料倉，并由料倉加料至氣化爐本體，爐頂料倉上部設有進(jìn)料閥，下部設有出口卸料閥。上料前關(guān)斷卸料閥防止爐內燃氣反竄，打開(kāi)進(jìn)料閥將生物質(zhì)原料進(jìn)料至爐頂料倉；進(jìn)料完畢后關(guān)斷進(jìn)料閥，待爐內需要打開(kāi)卸料閥時(shí)，將生物質(zhì)原料送入氣化爐內。爐頂料倉設計存量滿(mǎn)足氣化爐連續運行給料需求。

生物質(zhì)原料進(jìn)入氣化爐后，由上至下依次經(jīng)過(guò)干燥區、熱解區、還原區和氧化區，發(fā)生相關(guān)物理化學(xué)反應，生成生物質(zhì)燃氣、生物質(zhì)灰和生物質(zhì)液，生物質(zhì)燃氣供鍋爐燃燒供熱、生物質(zhì)灰在氣化爐底冷卻后定期排出。

空氣、蒸汽氣化劑以一定的流量從氣化爐底部的進(jìn)氣口送入，在經(jīng)過(guò)生物質(zhì)炭層時(shí)與高溫生物質(zhì)炭進(jìn)行熱交換并反應，被加熱的熱氣體進(jìn)入氣化爐底部的氧化區同熾熱的生物質(zhì)發(fā)生氧化反應，同時(shí)放出熱量，為氧化區之上的生物質(zhì)還原、裂解等物理化學(xué)過(guò)程提供熱源。

氣化爐內還原區生物質(zhì)燃氣，由集氣管引出到旋風(fēng)除塵器，除掉生物質(zhì)燃氣內顆粒后進(jìn)入換熱器。換出300℃以上得熱空氣去烘干原料水分，減少生成的木醋液，同時(shí)提高了產(chǎn)氣率。

氣化爐內熱解區產(chǎn)生的生物質(zhì)燃氣，向上流動(dòng)，經(jīng)過(guò)干燥區后，經(jīng)料層過(guò)濾和吸熱后，降溫至150℃以下，并從氣化爐頂部燃氣出口排出，與還原氣混合后由引風(fēng)機打入窯爐使用。

生物質(zhì)燃氣由增壓風(fēng)機輸送至生物質(zhì)燃氣鍋爐等燃燒器進(jìn)行高效燃燒。

5.生物質(zhì)原料要求

木片或其他生物質(zhì)壓塊原料

a原料綜合含水率：≤20%，最大含水率：≤35%；

b原料粉塵含量：≤3%，不達要求需過(guò)篩處理；細粉壓制成生物質(zhì)塊；

c原料泥沙等雜質(zhì)含量：≤2%；

d尺寸為長(cháng)寬：30~100mm，厚：10~20mm，不能為粉狀；

e 熱值≥3000大卡/kg

6.設備特點(diǎn)

（1）氣化效率高，配合高效率的燃氣鍋爐，可以獲得較高的熱能利用效率。

（2）全天不間斷作業(yè)（也方便臨時(shí)幾個(gè)小時(shí)到幾天的停爐，再啟動(dòng)運行），運行穩定，保證客戶(hù)生產(chǎn)和用熱可靠、連續性。

（3）氣化爐體內全密封、呈微正壓運行，多級防爆，安全可靠。符合國家安全指引。

（4）燃料適應性強，含水率小于30%的生物質(zhì)都可以實(shí)現氣化燃燒，降低了供熱蒸汽的燃料成本。

（5）氣化爐可根據具體項目和客戶(hù)需要，通過(guò)合理設計氣化爐爐膛直徑、高度及氣化爐的系統設備，保證爐內優(yōu)良的氣化條件及生物質(zhì)在爐內的停留時(shí)間，控制生物質(zhì)燃氣、生物質(zhì)炭、生物質(zhì)液比例，生物質(zhì)炭可根據生物質(zhì)原料不同分別用于制作燒烤炭、活性炭等，無(wú)固體廢棄物和廢水污染，實(shí)現生物質(zhì)綠色、循環(huán)、高效、高值化并綜合利用。

（6）生物質(zhì)燃氣幾乎不含硫，潔凈燃燒后，氮氧化物、飛灰含量極低，生物質(zhì)中的大部分碳、硫、氮及中微量元素保留在生物質(zhì)炭中，燃燒中采用低氮燃燒控制技術(shù)，實(shí)現達標排放。經(jīng)常規的煙氣處理手段，很容易實(shí)現達標排放。

（7）建設工期短，供熱成本低，生物質(zhì)氣化供熱技術(shù)，使燃氣費用通常比天然氣低，經(jīng)濟性好。

（8）雙出口，分段凈化。

（9）特殊結構，氣化爐內干燥、熱解更加充分，氣化效果更好。

（10）可用于對氣源潔凈度要求不是特別高的行業(yè)。換熱效果好，換出的熱量可用于烘干原料水分。提高產(chǎn)氣率，降低廢液（木醋液）的產(chǎn)生。

7. 產(chǎn)品規格型號