秸秆气化炉制作图纸
德士古气化炉 Texaco(德士古)气化炉 德士古气化炉是一种以水煤气为进料的加压气流床气化工艺。德士古气化炉由美国德士古石油公司所属的德士古开发公司在1946年研制成功的，1953年第一台德士古重油气化工业装置投产。在此基础上，1956年开始开发煤的气化。本世纪70年代初期发生世界性危机，美国能源部制定了煤液化开发计划，于是，德士古公司据此在加利福尼亚州蒙特贝洛(Montebello)研究所建设了日处理15t的德士古气化装置，用于烧制煤和煤液化残渣。目前国内大化肥装置较多采用德士古气化炉，并且世界范围内IGCC电站多采用德士古式气化炉。 典型代表产品我厂制造过的德士古气化炉典型的产品有:渭河气化炉、恒升气化炉、神木气化炉、神华气化炉等。1992年为渭河研制的德士古气化炉是国际80年代的新技术，制造技术为国内先例，该气化炉获1995年度国家级新产品奖。它的研制成功为化工设备实现国产化，替代进口做出了重要贡献。德士古气化炉是所以第二代气化炉中发展最迅速、开发最成功的一个，并已实现工业化。 一、德士古气化的基本原理 德士古水煤浆加压气化过程属于气化床疏相并流反应，水煤浆通过
喷嘴在高速氧气流的作用下，破碎、雾化喷入气化炉。氧气和雾状水煤浆在炉内受到耐火砖里的高温辐射作用，迅速经历预热、水分蒸发、煤的干馏、挥发物的裂解燃烧以及碳的气化等一系列复杂的物理、化学过程，最后生成一氧化碳，氢气二氧化碳和水蒸气为主要成分的湿煤气，熔渣和未反应的碳，一起同向流下，离开反应区，进入炉子底部激冷室水浴，熔渣经淬冷、固化后被截流在水中，落入渣罐，经排渣系统定时排放。煤气和饱和蒸汽进入煤气冷却系统。 水煤浆是一种最现实的煤基流体燃料,燃烧效率达96~99%或更高,锅炉效率在90%左右,达到燃油等同水平。也是一种制备相对简单,便于输送储存,安全可靠,低污染的新型清洁燃料[1]。具有较好的发展与应用前景。水煤浆的气化是将一定粒度的煤颗粒及少量的添加剂在磨机中磨成可以泵送的非牛顿型流体,与氧气在加压及高温条件下不完全燃烧,制得高温合成气的技术,以其合成气质量好、碳转化率高、单炉产气能力大、三废排放少的优点一直受到国际社会的关注,我国也将水煤浆气化技术列为“六五”、“七五”、“八五”、“九五”的科技攻关项目。本文基于目前我国水煤浆气化技术的现状,以Texaco气化炉为研究对象,根据对气化炉内流动、燃烧和气化反应的特性分析,将Texaco气化炉膛分成三个模拟区域,即燃烧区、回流区和管流区,分别对各区运用质量守恒和能量守恒方程,建立了过程仿
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。
科林粉煤气化技术(CCG)简介 德国科林工业集团 二零一零年七月 1. 公司简介 德国科林工业集团是全球著名的煤气化、煤干燥和生物质气化技术提供商。该集团是前东德燃料研究所 (DBI)和黑水泵工业联合体（Gaskombinat Schwarze Pumpe，简称GSP）气化厂最大的后裔公司。 科林（CHOREN）名称的由来是：“C-Carbon-碳H-Hydrogen-氢O-Oxygen- 氧REN-RENewable-可再生”。 科林集团总部位于德国弗莱贝格市，原东德燃料研究所旧址，著名的黑水泵气化厂就在附近。戴姆勒奔驰汽车公司、德国大众汽车公司为科林的战略投资者。
目前集团拥有近300名研发及工程技术人员，其中主要技术骨干为前徳燃所和黑水泵厂的员工。科林公司的发起人Wolf博士即为前东徳燃料研究所研发部部长，煤气化运行总监贡瓦先生是前黑水泵气化厂厂运行主任。 科林集团拥有40多年气流床气化技术研发、设计、设备制造、建设以及运行的经验，可以为客户提供粉煤气化技术（CCG）和生物质气化技术（Carbo-V®）从工艺包设计到关键设备制造和开车运行等一系列综合性服务。 此外，科林集团也是蒸汽流化床煤干燥技术的创始人和专利持有人，在全世界煤干燥领域，特别是褐煤干燥领域具有多年成功运行经验。 科林能化技术（北京）有限公司是科林集团的全资子公司，负责集团在亚太地区的业务。 2. 技术来源及技术开发背景 科林高压干粉煤气化炉简称为CCG炉(Choren Coal Gasifier),该技术起源于前东德黑水泵工业联合体（Gaskombinat Schwarze Pumpe，简称GSP）下属的燃料研究所，于上世纪70年代石油危机时期开始开发，目的是利用当地褐煤提供城市燃气。1979年在弗莱贝格市建立了一套3MW中试装置，完成了一系列的基础研究和工艺验证工作。试验煤种来至于德国、中国、前苏联、南非、西班牙、保加利亚、澳大利亚、捷克等国家。1984年在黑水泵市（SCHWARZ PUMPE）建立了一套130MW（日投煤量为720吨）的水冷壁煤气化炉工业化装置，气化当地褐煤用作城市燃气，有运行8年的工业化生产经验。之后改用工业废液废油作为进料，继续运行至今。燃料研究所和黑水泵工厂的技术骨干后来发起成立了科林的前身公司，继续致力于煤气化技术的研发,并把运行中出的问题进行了设计更改和完善，推出了一套完整优化的新气化技术 - CCG。 3. CCG技术介绍 （A）气化工艺 CCG气化工艺过程主要是由给料、气化与激冷系统组成。原料煤被碾磨为100%<200μ，90%<65μ的粒度后, 经过干燥, 通过浓相气流输入系统送至烧嘴，在 反应室内与工业氧气（年老煤种还需添加少量水蒸气）在高温高压的条件下反应，产生以一氧化碳和氢气为主的合成气。
木柴气化柴火炉原理图： 木柴气化柴火炉原理图 双层罐体：找来一大一小二个常见的奶粉罐。大罐直径14cm、高17.5cm，小罐直径10cm、高13cm。 外罐顶部锯掉三个大方孔，留三个支撑处和顶部一圈当锅架以便放锅，下部挖一个小方孔用于鼓风机进风。 内罐底部打满孔。 两个罐之间用三条螺丝，每条螺丝上有三个螺母进行架高固定。
先说两个概念： 燃烧——燃烧是一种同时伴有放热和发光效应的激烈的化学反应。放热、发光、生成新物质（如木料燃烧后生成二氧化碳和水份并剩下碳和灰）是燃烧现象的三个特征。 干馏——干馏是在隔绝空气的条件下，对木材、煤加强热使之分解的一种加工处理方法。干馏后，原料的成分和聚集状态都将发生变化，产物中固态、气态和液态物质都有。对木材干馏可得木炭、木焦油、木煤气。 柴火炉的分类： 基本上可以分作2类，第一类是直接燃烧木柴的柴火炉（wood stove）
工作原理就是木柴在燃烧室内通过加热点燃之后自行燃烧的过程。这种炉子结构比较简单，如下图所示（可以有不同的变形，但原理相同），点火是从燃料下方开始点火，只要加入的燃料（木柴）比较干燥，能够获得比较理想的火力输出。缺点是，通常燃烧不充分，燃烧过程会产生烟，而且想要获得比较好的燃烧效果，只能使用一定长度，枝条状的燃料能在燃烧室内保持竖直。这个就不细说了。 第二种是木煤气炉，或者叫木柴气化炉（woodgas stove） 工作原理跟前一类炉子略有不同，这类炉子点火是从燃料上方开始点火，最上方的燃料在燃烧之后会产生一层高温的碳，这些碳对在他下方燃料进行加热，这个过程其实就是类似干馏的一个过程，下方燃料受热之后主要会分解成为新的碳以及一些气态物质，这种气态物质是木煤气，也就是我们平常所说的烟（这种表达不是特别准确），木煤气在产生之后会向上流动（热空气上升），穿过上方的高温碳层，跟空气接触，燃烧产生火焰，这个过程一直持续到最底部燃料，最后在炉膛内所剩余的都是燃烧的木炭。 此类炉子的结构如图所示：
课程：新能源开发与利用 专业：农业机械化及其自动化姓名:XＸＸ 学号：ＸXXXＸXXＸ 教师：XXX
小型家用气化炉设计及数值计算 XXX (院系:南农工学院农机系学号:XＸXXXXXX E－mail:XXXＸXXX@ｑｑ.com) 摘要:随着化石燃料资源的日益减少以及在利用过程中对环境造成的巨大破坏，生物质能的资源化利用正受到越来越多的重视。而小型家用生物质气化技术由于具有结构简单，管路短,操作维护简单方便，耗资少等优点，适应于我国农村目前普遍的经济水平和组织体制。本文结合我国农村的实际情况，设计出小型家用生物质上吸式气化炉。该小型家用气化炉解决了现役气化炉中气化性能不理想，焦油含量高的问题。相信此类气化炉将在未来占据一定规模的市场份额,逐步推广到我国农村偏远地区,为解决民生问题作出巨大贡献。 关键词：气化炉；生物质;数值设计；秸秆；净化装置 Ｓmall Hoｕsehold Gasifｉｅr Ｄesign Ａnd Nｕmｅｒiｃa ｌＣａｌｃulaｔｉoｎ ＸXX （departmeｎｔｓ:soutｈNongJiXｉa&m colｌege sｔｕｄenｔnumbｅr: XXXXXXX E-ｍ ail:XXXＸXXX@https://www.doczj.com/doc/0212281556.html,） Ａbｓｔｒａct：Ｗitｈtｈｅdwｉnｄｌiｎｇof fossil fuｅl rｅｓｏurceｓａｎd cau ｓeｄeｎormoｕs dａｍaｇe to tｈe ｅnvironｍenｔin the process of utiｌｉzaｔion, biｏmasｓutilizatiｏn is beiｎｇｍoｒeａnd mｏrｅattｅnｔion.And ｂecause small household biomass gaｓｉficaｔiｏnｔechnology has the adｖａntaｇes ｏf sｉmple ｓt ｒuｃturｅ，short linｅ，siｍｐle aｎd convenienｔoperaｔion and mａintenancｅ, lｅss cost, ａdapted to the cuｒrent gｅneral econｏmic leveｌａnｄorganizａｔioｎｓystem ｉn the rｕral ａｒeas.Ｃombiｎed wｉth tｈe acｔual sitｕａtion oｆour country rural arｅa, tｈiｓpaper ｄｅsigｎed ａsmａll ｈoｕseｈold suｃｔion onｔhe bｉomass ｇａsifｉer．Thｅsmall houｓｅhoｌd gasifierｈaｓsolved the actｉv ｅsｅｒvｉce iｎｔheｇasifｉｅr ｇasificａtion peｒfｏrｍance iｓnoｔideal，thｅｐrｏｂlｅｍoｆｈighｔａr cｏｎtent．Belｉeve ｔhis kｉnd of gasifｉeｒwiｌl oc ｃupｙｔhe markｅt ｓhare ｏf a ｃertain sｉze in thｅfutuｒe，grａｄuａlly to re ｍotｅrurａl areas in Cｈina,ｔhe hｕｇe cｏntribｕｔｉon to soｌveｔhe pｒoｂlｅm oｆthe peoｐｌe's lｉveliｈｏod. Keｙwｏrds：gaｓｉfｉer；biomass;nｕmｅrｉｃａl desiｇn；ｓtraw; ｐuｒifｉｃａｔion plant 0 引言 在世界能源消耗中，生物质能源一直是人类赖以生存的重要能源，是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量的第四位的能源,在整个能源系统中占有重要地位。大量使用大自然馈赠的生物质能源,几乎不产生污染，资源可再生而不会枯竭,同时起着保护和改善生态环境的重要作用。由此,我国小型家用生物质气化炉逐步进入人们的视野。
新型煤气化工艺选择探讨 我国的煤气化炉众多，其工艺也比较多。文章探讨了几种煤气化工艺技术，希望能够为相关工作提供借鉴。 标签：煤气化技术；对比；探讨 现代煤化工属于资金密集型产业，气化炉又是投资比例最大的单元，怎样依托自身的原料结构、运输、人员素质、水资源、资金、知识产权和环境容量等因素，准确选定适合自身的煤气化工艺显得尤为重要。 1 煤气化技术概述 中国是拥有煤气化炉最多的国家，但多数为常压固定床煤气发生炉（全国有约4500台），单炉发气量小，对环境污染较严重，且不能适应大型化的要求，因此这种气化技术已在2006年7月7日的（发改工业[2006]1350号）中明确要求禁止。取而代之的大型加压煤气化技术，中国已实现工业运行的有10多种，引进国外技术的有6种。通常把气化炉分为三种类型：固定床、流化床和气流床。具体分类如下： 固定床：UGI、富氧连续气化、Lurgi、BGL等。 流化床：恩德、KBR、灰融聚、温克勒气化炉、U-GAS、HRL等。 气流床：GE、OMB、GSP、Shell、HT-L、TPRI等。 当前被广泛接受的是气流床气化炉，下面着重介绍气流床煤气化工艺。 2 常用煤气化技术简介 2.1 GE德士古水煤浆气化 德士古气化法是一种以水煤浆为进料的加压气流床气化工艺，水煤浆通过喷嘴在高速氧气流的作用下，破碎、雾化喷入气化炉。氧气和雾状水煤浆在炉内受到耐火衬里的高温辐衬作用，迅速经历预热、水分蒸发、煤的干馏、挥发物的裂解燃烧以及碳的气化等一系列复杂的物理、化学过程，最后生成以一氧化碳、氢气、二氧化碳和水蒸气为主要成分的湿煤气、熔渣和未反应的碳，一起同流向下离开反应区，进入炉子底部激冷室水浴，熔渣经淬冷、固化后被截留在水中，落入渣罐，经排渣系统定时排放。煤气和饱和蒸气进入煤气冷却净化系统。 2.2 多喷嘴对置式水煤浆气化 工艺技术特点：（1）有效气成分达84.9%，碳转化率达98.8%，比氧耗为
粉煤加压气化技术简介 一、背景 “九五”期间华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂（水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心）、中国天辰化学工程公司共同承担了国家“十五”科技攻关计划课题“粉煤加压气化制合成气新技术研究与开发”，建设具有自主知识产权的粉煤加压气化中试装置。装置处理能力为15～45吨煤/天，操作压力2.0～2.5Mpa，操作温度1300～1400℃。 该课题于2001年年底启动，2002年10月完成研究开发阶段中期评估，中试装置进入设计施工阶段。2004年7月装置正式投运，首次在国内展示了粉煤加压气化技术的运行结果，填补了国内空白，技术指标达到国际先进水平。中试装置于2004年12月6日至9日顺利通过科技部组织的现场72 小时运行专家考核，2004年12月21日于北京通过科技部主持的课题专家验收。同年，该成果入选2004年度煤炭工业十大科学技术成果。 二、装置流程与技术优势 1、整个工艺流程如图1，具体流程为：原煤除杂后送入磨煤机破碎，同时由经过加热的低压氮气将其干燥，制备出合格煤粉存于料仓中。加热用低压氮气大部分可循环使用。料仓中的煤粉先后在低压氮气和高压氮气的输送下，通过气化喷嘴进入气化炉。气化剂氧气、蒸汽也通过气化喷嘴进入气化炉，并在高温高压下与煤粉进行气化反应。出气化炉的高温合成气经激冷、洗涤后并入造气车间合成气管线。熔融灰渣在气化炉激冷室中被激冷固化，经锁斗收集，定期排放。洗涤塔出来的黑水经过二级闪蒸，水蒸汽及一部分溶解在黑水中的酸性气CO 2、H2S 等被迅速闪蒸出来，闪蒸气经冷凝、分离后与气化分厂生产系统的酸性气一并处理，闪蒸黑水经换热器冷却后排入地沟，送气化分厂生产装置的污水处理系统。
生物质焦油催化裂解原理与石油的催化裂解相似，所以关于催化剂的选用可从石油工业中得到启发。但是由于焦油催化裂解的附加值小，其成本要求很低才有实际意义。所以人们除了利用石油工业的催化剂外，还大量研究了低成本的材料，如石灰石，石英砂和白云石等天然产物。 大量的实验表明，很多材料对焦油裂解都有催化作用，其中效果较好又有应用前景的 典型材料主要有三种，即木炭，白云石，镍基催化剂，主要性能如下图示： 从上面三种典型催化结果比较可知，镍基催化剂的效果最好，在750℃时既有很高的催化裂解率，而其他的材料在750℃裂解的效果还不理想，但由于镍基催化剂较昂贵，成本较高，一般生物质气化技术难以应用，所以只能在气体需要精制或合成汽油的工艺中使用。木炭的催化作用实际上在下吸式气化炉中既有明显的效果，但由于木炭在催化裂解焦油的同时参与反应，所以消耗很大（在1000℃时达0.1kg/m3）对大型生物质气化来说木炭作催化剂不现实，但木炭的催化作用对气化炉的设计及小型气化炉有一定的指导意义。 白云石（dolomite）是目前为止研究的最多和最成功的催化剂，虽然各地白云石的成分略有变化，但都有催化效果一般当白云石中的CaCO3/MgCO3在1-1.5时效果较好。白云石作为焦油裂解催化剂的主要优点是催化效率高，成本低，所以具有很好的使用价值。 气化炉简图
其中还原区中放置炽热焦炭以促进焦油、二氧化碳的还原反应，焦油在热分解区裂解温度大约为1000℃左右，而吹入的空气与物料混合燃烧，这一区域叫做氧化区，温度约为900——1200℃，产生的热量用于支持热裂解区裂解反应和还原区的还原反应的进行；氧化区的上部为裂解区，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）被分离出来；热解区的上部为干燥区，物料在这一区域被预热；氧化区的下部为还原区，氧化区产生的二氧化碳、炭和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，产生以一氧化碳、氢气为主的产出气，这一区域的温度约为700——900℃来自热解区富含焦油的气体必须经过高温氧化区和以炽热焦炭为主的还原区，其中焦油在高温下被裂解，从而使产出气中的焦油含量大为减少。料斗与产出气之间焊有导热翅片，以增加产出气与料斗之间换热面积，降低产出气的温度，提高气化炉的热效率。 完全燃烧时的理论空气用量然后按照当量比0.25—0.3计算实际所需的空气用量V′ V=(1 /0.21)*(1.866C+5.55H+0.7S-0.7O) 式中V——物料完全燃烧所需要的理论空气量，m3/㎏; C——物料中碳元素所占的比例，%； H——物料中氢元素所占的比例，%； O——物料中氧元素所占的比例，%； S——物料中硫元素所占的比例，%。
北 京 航 天 动 力 研 究 所 北京航天石化技术装备工程公司
HT–L煤气化工艺介绍
中国航天科技集团公司
HT–L煤气化工艺系统介绍
1、主要技术路线：干煤粉作原料 采用激冷流程 ? ? ? ? ? ? 主要特点： 技术先进，具有的热效率(可达95%) ，碳转化率高(可达99%)； 气化炉为水冷壁结构结构，气化温度能到1500至1700度； 对煤种要求低，可实现原料本地化； 具有自主知识产权，专利费用低； 关键设备全部国产化，投资少。
气化炉专利号： 发明申请号：200510053511.0 实用新型申请号：200520005280.1 烧嘴专利： 发明申请号：200510079701.X 实用新型申请号：200520110717.8 破渣机专利： 发明申请号：03141353.6 实用新型申请号：03272196.X
已申请专利
2006-7-26
HT–L煤气化工艺系统介绍
2、工艺流程：
备煤系统
原料煤 S-1103 粉煤过滤器 V-1302 中压汽包 P-1301A/B 汽包循环泵 V-1201 粉煤贮仓 E-1309 氧气加热器 V-1309 氧气缓冲罐 中压蒸汽
气化及合成气洗涤系统
锅炉给水 中压过热蒸汽 氧气 粗合成气去火炬 粗合成气 脱盐水 闪蒸气去火炬
V-1101 原料煤贮仓 X-1101 称重给煤机
C-1301 洗涤塔 V-1204 粉煤锁斗 F-1301 气化炉
渣及灰水处理系统
高压氮气
A-1101 磨煤机 F-1101 惰性气体发生器 空气 燃料气 渣 V-1303 渣锁斗
冷凝液来自变换 V-1401 高压闪蒸罐 V-1404 真空闪蒸罐 V-1408 除氧器 低压饱和蒸汽 S-1402 过滤机 滤饼
V-1205 粉煤给料罐
三条相同 的进煤管 线
Q-1401/V-1411 捞渣机
T-1401 灰水罐
S-1401 沉降槽
污水
2006-7-26
课程设计报告 （2014-2015年度第二学期） 名称：新能源热利用与热发电原理与系统课程设计题目：小型家用生物质气化炉设计 院系：生化学院 班级：新能源1121 学号： 111111111111 学生姓名： 11111 指导教师： 1111 设计周数：第18周 成绩： 提交日期：2015年7月3日
一．课程设计目的与要求 1.设计目的 通过小型生物质气化炉设计练习，掌握气化炉的选型、参数设计的原理和方法。 2.设计任务 设计一个小型家用生物质气化炉， 如右图。主要技术指标如下：(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。 3.设计要求 独立撰写设计报告，正文不少于5000字。
二. 设计内容 1 绪论 1. 1 秸秆气化炉的发展前景 随着我国经济水平的提高，中国农民的收入也大步增高。因次许多农民告别了烟熏火燎的日子，利用电饭煲、电饭锅等进行做饭烧水。这种能源利用方式的改变使他们过上了更加方便、文明和卫生的生活。然而，要完全依靠电力来保证8亿农民的生活需求，则是国力和环境的承重负担。我国生物质资源的大量浪费和农村商品能源的大量需求逐年增大的局面，引起政府和社会的关注。我国绝大多数农村和小城镇居民，能源消耗量的80%以上是直接燃烧生物质能而得到的。这种产能方式不仅利用率低下，而且对环境有很大的危害。所以迫切需要一种将生物质能转化为清洁能源的装置。秸秆气化炉就是这样一种装置。它以农作物秸秆、农林废弃物为主要气化原料。气化炉的生产成本不高，而是用成本更低。该技术在农村的应用前景极其广阔，在改变农村传统饮炊习惯，减少农民开支，提高农民生活质量等方面具有较大的推广价值。 1. 2 秸秆气化炉的工作原理 气化炉是根据有机物的热解原理，是炉内的生物质在一定温度和氧气条件下充分裂解为可燃性气体。只需要点燃炉内生物质即可产生高温，在缺氧的环境下，生物质裂解为甲烷、氢气、一氧化碳等可燃气体。燃气自动导入分离系统执行脱硫、脱尘、脱水蒸气等净化程序，产生优质燃气。燃气通过管道出送到燃气灶，点燃（亦可电子打火）即可使用。 2 各种炉型结构及特点 2.1 固定床气化炉的结构及特点 2.1.1 上吸式气化炉 气化炉内部是气化各层的反应区，外层是保温层，炉顶为进料口，炉底设有除灰口。保温层由珍珠岩加耐火水泥等保温材料填充，这样在保证反应区温度的同时，又可以降低气化炉外壁的温度，保证使用安全，减少热量的散失，并延长封火时间。 优点：
在一般的煤气发生炉中，煤是由上而下、气化剂则是由下而上地进行逆流运动，它们之间发生化学反应和热量交换。这样在煤气发生炉中形成了几个区域，一般我们称为“层”。 按照煤气发生炉内气化过程进行的程序，可以将发生炉内部分为六层(见混合煤气发生炉结构示意图)：1)灰渣层；2)氧化层(又称火层)；3)还原层；4)干馏层；5)干燥层；6)空层； 其中氧化层和还原层又统称为反应层，干馏层和干燥层又统称为煤料准备层。 (1)灰渣层：煤燃烧后产生灰渣，形成灰渣层，它在发生炉的最下部，覆盖在炉篦之上。 其主要作用为： A、保护炉篦和风帽，使它们不被氧化层的高温烧坏； B、预热气化剂，气化剂从炉底进入后，首先经过灰渣层进行热交换，使灰渣层温度降低，气化剂温度升高，一般气化剂能预热达300-450℃左右。 C、灰渣层还起了布风作用，使进入的气化剂在炉膛内尽量均匀分布。 (2)氧化层：也称为燃烧层(火层)。从灰渣中升上来的气化剂中的氧与碳发生剧烈的燃烧而生成二氧化碳，并放出大量的热量。它是气化过程中的主要区域之一，其主要反应是： C+O2→CO2+97650大卡氧化层的高度一般为所有燃料块度的3-4倍，一般为100-200毫米。气化层的温度一般要小于煤的灰熔点，控制在1200℃左右。 (3)还原层：在氧化层的上面是还原层。赤热的碳具有很强的夺取氧化物中的氧而与之化合的本领，所以在还原层中，二氧化碳和水蒸气被碳还原成一氧化碳和氢气。这一层也因此而得名，称为还原层，其主要反应为：CO+C→2CO+38790大卡H2O+C→H2+CO+28380大卡 2H2O+C→CO2+2H2+17970大卡由于还原层位于氧化层之上，从上升的气体中得到大量热量，因此还原层有较高的温度约800-1100℃，这就为需要吸收热量的还原反应提供了条件。而严格地讲，还原层还有第一、第二之分，下部温度较高的地方称第一还原层，温度达950-1100℃，其厚度为300-400毫米左右；第二层为700-950℃之间，其厚度 为第一还原层1.5倍，约在450毫米左右。 (4)干馏层：干馏层位于还原层的上部，由还原层上升的气体随着热量的被消耗，其温度逐渐下降，故干馏层温度约在150-700℃之间，煤在这个温度下，历经低温干馏的过程，煤中挥发份发生裂解，产生甲烷、烯烃及焦油等物质，它们受热成为汽态，即生成煤气并通过上面干燥层而逸出，成为煤气的组成部分。干馏层的高度随燃料中挥发份含量及煤气炉操作情况而变化，一般＞100毫米。 (5)干燥层：干燥层位于干馏层上面，也即是燃料的面层，上升的热煤气与刚入炉的燃料在这层相遇，进行热交换，燃料中的水分受热蒸发。一般认为干燥温度在室温150℃之间，这一层的高度也随各种不同的操作情况而异，没有相对稳定之层高。 (6)空层：空层即燃料层上部，炉体内的自由区，其主要作用是汇集煤气。也有的同志认为：煤气在空层停留瞬间，在炉内温度较高时还有一些副反应发生，如：CO分解、放出一些炭黑： 2CO→CO2+C 以及2H2O+CO→CO2+H2从上面六层简单叙述，我们可以看出煤气发生炉内进行的气化过程是比较复杂的，既有气化反应，也有干馏和干燥过程。而且在实际生产的发生炉中，分层也不是很严格的，相邻两层往往是相互交错的，各层的温度也是逐步过渡的，很难具体划分，各层中气体成份的变化就更加复杂了，即使在专门的研究中，看法也是分歧的。煤气炉的结构: 对于固定床煤气炉有多种结构型式，按不同部位分述如下：1、加煤装置：间歇式加煤罩；双料钟；振动给煤机；拨齿加煤机。2、炉体结构：带压力全水套；半水套；无水套(耐火材料炉衬)；常压全水套。3、炉篦：宝塔型；型钢焊接型。4、灰盘传动结构：拨齿型；蜗轮蜗杆型。 煤气发生炉的事故处理 一、遇到下列情况应立即改热备用或停炉 1、供电停电时。 2、供气或供水停止4小时以上时。
秸秆气化炉 秸秆气化炉制作图纸 一种适合于一般农户加工制作、结构简单的小型秸秆气化炉可为农民朋友解决大量处理农作物秸秆的问题。它将玉米秸、玉米芯、麦秸、花生壳、锯末、稻壳等转化为可燃气体，可供农户烧水、做饭之用。 一、秸秆气化原理与燃气指标 秸秆是作物通过光合作用而生成的生物质，其元素组成主要为碳、氢、氧、氮、硫、磷等。秸秆气化的原理是：生物质秸秆作为燃料，在缺氧的状态下，不完全燃烧，使其转化为一氧化碳、氢、甲烷等可燃气体。气化过程包括三个阶段，即干燥与干馏、氧化、还原。 直接燃烧主要化学反应式如下： 生物质+氧气+二氧化碳+水(氧化反应) 碳+二氧化碳+一氧化碳(还原反应) 水+碳+一氧化碳+氢气(还原反应) 秸秆气化技术指标：秸秆气化炉图纸 1、原料：玉米秸秆、玉心芯、薪柴、木材加工废弃物等。原料含水量要求小于20%。 2、产气率：每千克秸秆可产2立方米燃气。 3、燃气成分：一氧化碳11%--20%，氢气10%--16%，甲烷0．5%--5%，
二氧化碳10%--14%，氧气小于1%，硫化氢小于20毫克／立方米，焦油及灰尘小于10毫克／立方米，燃气热值4000千焦／立方米--5000千焦／立方米。秸秆气化炉原理 二、工艺流程简述 燃料在气化炉内经缺氧燃烧，生成含有一定量的一氧化碳、氢气及甲烷等的可燃气体，靠小型风机产生的压力将可燃气体由气化炉上方压出，所产燃气经集水过滤、除尘、除焦油装置并通过输气管道与灶具相连。 三、小型气化炉的制作方法 1、所需材料及尺寸旧铁桶1个，40瓦--60瓦风机1台，开关2个，三通接头2个，管件直径均为1寸，长短按图纸要求准备，1台简易气化炉的制作成本不超过100元钱。最好选用大号铁桶，按图纸要求将铁桶相关部位进行焊割。 2、炉篦子的安装沿铁桶内壁底部摆放一圈立砖(高为24厘米)，然后将长短合适的钢筋炉条按间隔1厘米放在砖上，并用泥或水泥固定。在炉篦子上方沿铁桶周围摆放两层立砖，然后再用泥在砖面抹炉膛，炉膛最好抹成略微锅底形，以便于燃料向喷咀中间集中，炉膛内径为35厘米左右。(一定要等炉膛干透后才可点火使用) 3、喷咀的安装喷咀是气化炉的关键部位，因炉内燃烧时的温度较高，喷咀容易受到损伤，所以要求采用专用喷咀。喷咀可以用法兰盘固定(方便更换)，也可以直接焊在铁桶上(如需要更换可重新进行焊割)。
德士古气化炉 TeXaCo(德士古）气化炉 德士古气化炉是一种以水煤气为进料的加压气流床气化工艺。德士古气化炉由美国德士古石油公司所属的德士古开发公司在1946 年研制成功的， 1953年第一台 德士古重油气化工业装置投产。在此基础上， 1956 年开始开发煤的气化。本世纪 70 年代初期发生世界性危机,美国能源部制定了煤液化开发计划，于是，德士古公司据此在加利福尼亚州蒙特贝洛 (Montebello) 研究所建设了日处理 15t 的德士古气化装置，用于烧制煤和煤液化残渣. 目前国内大化肥装置较多采用德士古气化炉，并且世界范围内IGCC电站多采用德士古式气化炉. 典型代表产品我厂制造过的德士古气化炉典型的产品有 : 渭河气化炉、恒升气化炉、神木气化炉、神华气化炉等。 1992 年为渭河研制的德士古气化炉是国际 80 年代的新技术，制造技术为国内先例，该气化炉获1995年度国家级新产品奖。它 的研制成功为化工设备实现国产化，替代进口做出了重要贡献。德士古气化炉是所以第二代气化炉中发展最迅速、开发最成功的一个,并已实现工业化。 一、德士古气化的基本原理 德士古水煤浆加压气化过程属于气化床疏相并流反应，水煤浆通过
喷嘴在高速氧气流的作用下，破碎、雾化喷入气化炉。氧气和雾状水煤浆在炉 内受到耐火砖里的高温辐射作用，迅速经历预热、水分蒸发、煤的干馏、挥发物的 裂解燃烧以及碳的气化等一系列复杂的物理、化学过程，最后生成一氧化碳，氢气 二氧化碳和水蒸气为主要成分的湿煤气，熔渣和未反应的碳,一起同向流下，离开 反应区，进入炉子底部激冷室水浴，熔渣经淬冷、固化后被截流在水中，落入渣 罐，经排渣系统定时排放.煤气和饱和蒸汽进入煤气冷却系统。 水煤浆是一种最现实的煤基流体燃料，燃烧效率达96～99%或更高，锅炉效率在 90％左右,达到燃油等同水平。也是一种制备相对简单,便于输送储存,安全可靠，低 污染的新型清洁燃料［1］.具有较好的发展与应用前景。水煤浆的气化是将一定粒 度的煤颗粒及少量的添加剂在磨机中磨成可以泵送的非牛顿型流体 ，与氧气在加压 及高温条件下不完全燃烧，制得高温合成气的技术,以其合成气质量好、碳转化率 高、单炉产气能力大、三废排放少的优点一直受到国际社会的关注 ，我国也将水煤 浆气化技术列为“六五"、“七五”、“八五"、“九五”的科技攻关项目。 本 文基于目前我国水煤浆气化技术的现状,以TeXaCo 气化炉为研究对象,根据对气化 炉内流动、燃烧和气化反应的特性分析,将TeXaCO 气化炉膛分成三个模拟区域，即 燃烧区、回流区和管流区,分别对各区运用质量守恒和能量守恒方程,建立了过程仿 真模型.该模型 德 士 古气 化 炉
LPG气化炉的选型与设计 2003-8-8 摘要：介绍LPG气化炉在实际运行工况中，其实际供气量随LPG气质、气化炉工作压力的变化而变化，并绘制了LPG气化炉供气量在不同气质，情况下随工作压力变化的曲线图。 关键词：LPG气化炉；气质；工作压力；实际供气量 1 引言 目前国内LPG气化炉主要采用两种加热方式，即电加热式和热水加热式。其中，热水加热式又分为热水循环式和明火水浴式。 LPG气化炉运行工况随各地LPG气体组分、气象条件的不同而不同，而气化炉样本中所提供的气化量是在一定气体组分、温度和压力下标定的。因而 在气化炉的设计与选型中，当地LPG气体组分及气象条件下气化炉的实际供 气能力须重新核算，才能既满足供气量需求而又经济合理。 2 气化炉的工作原理 气化站强制气化多采用等压强制气化。如图所示1，利用储罐1内LPG 自身的压力将液态LPG送人气化炉2中，液态LPG在气化炉中等压气化，气 态LPG经过调压器减压后，送人输气管网。 3 气化炉的选型计算
在气化炉选型与计算中，仅仅只计算实际LPG组分与样本气体组分的气化潜热的比值，从而得出气化炉的实际供气量是不够的。这种计算是基于两种组分气体吸收的热量相等这个前提条件，而在实际的换热过程中(如图2)，换热量即热媒释放的热量(LPG吸收的热量) Q=K·F·Δt (1) 式中：Q—换热量 F—换热面积 Δt—温差 对于同一类型的气化炉可以建立如下的数学模型：
①在达到最大气化量时，气化炉的换热面积F为常数。 ②气化炉的换热系数K为常数。 ③液态LPG从低温升至饱和态温度所吸收的热量远远小于液态LPG气化所吸收的热量，故该部分热量在计算中忽略不计。 可见，换热量Q与热媒和LPG的温差成正比，根据气化炉换热面积公式F=G·Δ i ／(K·Δt m ) (2) 式中：F —气化炉的换热面积，m2， G —气化炉气化量，Kg/h； Δ i —气化1KgLPG所需要的热量，Kcal/Kg。 Δ i =i 2 -i 1 ， (3) 式中：i 1 —进入气化炉时液态LPG的热焓，Kcal/Kg； i 2 —离开气化炉时气态LPG的热焓，Kcal/Kg； K—气化炉的总传热系数，Kcal/m2h℃； Δt m —热媒和LPG的平均温差，℃。 Δt m ＝[(t 1 －t 4 )＋(t 2 －t 3 )]/2 (4) 式中：t 1 、t 2 —载体进出口温度，℃， t 3 —操作压力下LPG开始沸腾的温度，℃： t 4 —LPG离开气化炉时的过热温度，℃。 由公式(2)知：气化炉供气量 G ∝Δt m /Δi 由此可见，同一型号气化炉的供气量与工作状态有密切关系。即 G=f(t 热媒 ，t LPG进口 ，t LPG出口 ，丙烷、丁烷组分比) =f(t 热媒 ，P 气化炉 ，t LPG出口 ，丙烷、丁烷组分比)
LPG气化炉资料 一般用户的在使用燃气过程中，有两种情况： 一是自然气化的钢瓶；（自然气化是指钢瓶中的液态液化石油气依靠自身显热和吸收外界环境热量而气化的过程。） 二是强制气化的钢瓶。（强制气化是用人为办法（安装气化器）对液化石油气进行气化。） 自然气化容易受外界温度及用量的影响，在使用过程中出现火力不足、压力不足、钢瓶结水结冰、气体用不完。怎样才能解决以上情况呢？现在有了液化气用的气化炉电加热式气化炉（器），把液化气钢瓶中的液相气体强制性气化，保证用气的稳定，流量充足，压力稳定！ 燃气使用安全隐患： 目前，各行业使用液化石油气过程中，安全意识不强，普遍存在安全隐患或不足，以下列出部分，希望能够得到大家的重视： 1)石油气钢瓶分散直接供气，钢瓶摆放混乱，钢瓶摆放量多，火灾 危险性大，使用气化器可集中供气，减少钢瓶摆放数量。 2)中高压燃气管采用非燃气专用管件（镀锌管件）连接使用，漏点 多。 3)采用非燃气专用阀门及其它非燃气专用设备，事故隐患多。 4)存放钢瓶的瓶组间安全距离不够，通风效果差，存在安全隐患。 5)操作人员缺乏燃气安全使用相关知识，易由于操作失误引起事故。
气化器及配件使用时间太长，腐蚀严重。 LPG气化炉特点： 1、YGS系列气化器依托日本的先进技术、制作精良、性能优越、安全可靠；容量从50KG至300KG，适用于小区住宅和工商供气； 2、电控装置与电热器均采用防爆设计、防爆等级为Exdaa11AT6 3、YGS气化器外型有圆形和方型、整体结构坚固、安全耐用； 4、电控箱与气化器为一体结构，节省空间安装方便； 5、气化器检测压力为30kg/cm2，安全额定压力为18kg/cm2； 6、液相浮球阀可手工复位，在效地防止液态瓦斯渗出； 7、安全泄压阀可将超压气体自动排同，再自动关闭； 8、电子温控器对60-70水温自动调校，节约电能。 9、详细资料请咨询代理：壹伍捌壹伍捌伍壹玖叁肆 LPG瓶组站可省电，且有利于钢瓶残液的吸收，利用率可达到100%，像台湾旺旺雪饼工厂、香港嘉顿饼干、深圳机场、大海沙酒店、高尔夫球场等承建的气站。 中邦LPG气化炉，LPG中邦化气炉，LPG中邦气化器，绝无套牌能解决燃气管道结冰结霜压力不稳，燃烧火力不足的燃气气化炉气化器工厂、厨房等各行业的使用液化石油气过程中往往出现： ●火力不足、 ●压力不足、 ●钢瓶结水结冰、 ●钢瓶余气用不完的现象，造成燃料费用高等问题，给各工厂、酒
课程设计报告 (2014-2015年度第二学期) 名称:新能源热利用与热发电原理与系统课程设计 题目:小型家用生物质气化炉设计 院系: 生化学院 班级: 新能源1121 学号: 111111111111 学生姓名: 11111 指导教师: 1111 设计周数: 第18周 成绩: 提交日期:2015年7月3日 一.课程设计目的与要求 1、设计目的 通过小型生物质气化炉设计练习,掌握气化炉的选型、参数设计的原理与方法。 2、设计任务 设计一个小型家用生物质气化炉, 如右图。主要技术指标如下:(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。 3、设计要求 独立撰写设计报告,正文不少于5000字。 二、设计内容 1 绪论 1、1 秸秆气化炉的发展前景 随着我国经济水平的提高,中国农民的收入也大步增高。因次许多农民告别了烟熏火燎的日子,利用电饭煲、电饭锅等进行做饭烧水。这种能源利用方式的改变使她们过上了更加方便、文明与卫生的生活。然而,要完全依靠电力来保证8亿农民的生活需求,则就是国力与环境的承重负担。我国生物质资源的大量浪费与农村商品能源的大量需求逐年增大的局面,引起政府与社会的关注。我国绝大多数农村与小城镇居民,能源消耗量的80%以上就是直接燃烧生物质能而得到的。这种产能方式不仅利用率低下,而且对环境有很大的危害。所以迫切需要一种将生物质能转化为清洁能源的装置。秸秆气化炉就就是这样一种装置。它以农作物秸秆、农林废弃物为主要气化原料。气化炉的生产成本不高,而就是用成本更低。该技术在农村的应用前景极其广阔,在改变农村传统饮炊习惯,减少农民开支,提高农民生活质量等方面具有较大的推广价值。 1、2 秸秆气化炉的工作原理 气化炉就是根据有机物的热解原理,就是炉内的生物质在一定温度与氧气条件下充分裂解为可燃性气体。只需要点燃炉内生物质即可产生高温,在缺氧的环境下,生物质裂解为甲烷、氢气、一氧化碳等可燃气体。燃气自动导入分离系统执行脱硫、脱尘、脱水蒸气等净化程序,产生优质燃气。燃气通过管道出送到燃气灶,点燃(亦可电子打火)即可使用。
双层罐体：找来一大一小二个常见的奶粉罐。大罐直径14cm、高17.5cm，小罐直径10cm、高13cm。 外罐顶部锯掉三个大方孔，留三个支撑处和顶部一圈当锅架以便放锅，下部挖一个小方孔用于鼓风机进风。 内罐底部打满孔。 两个罐之间用三条螺丝，每条螺丝上有三个螺母进行架高固定。 实际试验：刚开始火不太好点着，用干树叶5分钟左右开始引燃，火苗还不错，感觉由于鼓风机没有合适的只好找了个孩子们玩的二节电池小风扇，效率不太高进风量有限，13分钟烧开一锅水，第二锅也挺好的，当烧第三锅的时候也许是内罐底部积碳堵塞、也许是小树枝柴火有点潮湿，风扇在底部送风燃烧的不是很好，把风扇直接从上部吹变成传统燃烧方式，火焰也不小，呵呵，有待找出原因继续改进吧！ 先说两个概念： 燃烧——燃烧是一种同时伴有放热和发光效应的激烈的化学反应。放热、发光、生成新物质（如木料燃烧后生成二氧化碳和水份并剩下碳和灰）是燃烧现象的三个特征。 干馏——干馏是在隔绝空气的条件下，对木材、煤加强热使之分解的一种加工处理方法。干馏后，原料的成分和聚集状态都将发生变化，产物中固态、气态和液态物质都有。对木材干馏可得木炭、木焦油、木煤气。 柴火炉的分类： 基本上可以分作2类，第一类是直接燃烧木柴的柴火炉（wood stove） 工作原理就是木柴在燃烧室内通过加热点燃之后自行燃烧的过程。这种炉子结构比较简单，如下图所示（可以有不同的变形，但原理相同），点火是从燃料下方开始点火，只要加
入的燃料（木柴）比较干燥，能够获得比较理想的火力输出。缺点是，通常燃烧不充分，燃烧过程会产生烟，而且想要获得比较好的燃烧效果，只能使用一定长度，枝条状的燃料能在燃烧室内保持竖直。这个就不细说了。 第二种是木煤气炉，或者叫木柴气化炉（woodgas stove） 工作原理跟前一类炉子略有不同，这类炉子点火是从燃料上方开始点火，最上方的燃料在燃烧之后会产生一层高温的碳，这些碳对在他下方燃料进行加热，这个过程其实就是类似干馏的一个过程，下方燃料受热之后主要会分解成为新的碳以及一些气态物质，这种气态物质是木煤气，也就是我们平常所说的烟（这种表达不是特别准确），木煤气在产生之后会向上流动（热空气上升），穿过上方的高温碳层，跟空气接触，燃烧产生火焰，这个过程一直持续到最底部燃料，最后在炉膛内所剩余的都是燃烧的木炭。 这里要提示一下，填充燃料可以是小木块、木削或者其他碎木渣、树枝或者树叶，你所使用的燃料能量密度越大，燃烧时间和输出功率也会相应增加。在填充燃料的时候，在最上层，尽量填充一些松散、干燥，比较易燃的燃料，这样一来比较容易在表面很快产生一片高温碳， 以便完成进一步反应。 大家可以注意一下，在最下方有个空气调节阀，这个阀门的作用是用作在燃料全部被碳化之后，将其关闭，炉内的碳因为燃烧不充分，会继续产生一氧化碳等可燃气，在二次供氧的通风口跟空气混合之后完全燃烧，产生二氧化碳和水。 使用这种炉子的最大优点我们从原理和工作过程可以看出来，就是在燃烧过程当中不会产生烟（不包括最初的预热阶段），而且对使用的燃料没有太多讲究。炉体本身对热量的损失是相当大的（不利于内部燃料的干馏过程），所以在有的木煤气炉的炉体上使用了耐温保暖材料，但是在使用小型或者是微型的炉体的时候，使用上这些材料并不是太合适。因此，出现了很多不同的变形。 几种不同结构的炉子