关于秸秆（热解）气化原理及工艺要求
随着国家治理雾霾决心不断加强，力度不断加大，农村秸秆除了粉碎还田、压缩成燃料以外，还有没有第三种、第四种处理再利用方法是众多企业一直在研究的课题，除了发酵气化还有一种热解气化，这里主要针对热解气化做进一步阐述。
一．秸秆气化炉分类：下吸式和正压式两种
一般都采用机械上料和制动除灰正压式的，此种炉型特点是可燃气体里含灰分少，焦油含量适中。有一种说法是下吸式的焦油含量低，粉尘大是不科学的，焦油含量这两种设备没有明显区别，但是下吸式的可燃气体里粉尘含量大到是对的。在后期可燃气体水洗、补焦、提纯时配套相应设备压力比较大。
二．气化原理
秸秆热解气化原理是，在高温缺氧条件下，产生热化学反应的能量转化过程，植质中的纤维、木素等的分解，在反应条件下按照化学键的成键原理，生成一氧化碳，短链烃气等，可燃气体。
秸秆气化炉是提供生物质燃料热化学反应的炉体，原料在炉里与空气进行氧化、还原和热分解等反应，以强制加氧提升燃料在高温缺氧条件下快速热分解，产生可燃气体。
燃料经加料斗投入秸秆气化炉内,经过蒸馏、干燥、热分解、还原、氧化五步：
（1）灰层：分配气化剂，借灰渣湿热预热气化剂。
（2）干馏程：燃料与热燃气换热进行分解，析出干馏燃气，水分、轻油和生物质挥发物。
（3）氧化层：碳与气化剂中氧进行氧化反应，放出热量，供还原层吸热反应所需热量。
C＋O2＝(放热)，2C＋O2＝2CO（放热）
（4）还原层：CO2还原成CO，水蒸气与谈分解为氢气。
CO2＋C＝2CO（放热）
H2O＋C＝CO＋H2（放热）
（5）干燥层：干燥至顶点，易于热分解，可燃气体裂解。
秸秆气化炉下部高压强制进风，燃料在该系统内经历一系列热转换过程，生成可燃气体。这样就把固体燃料低热值发热量转化成高热能物质。
三．气化炉对秸秆要求
秸秆原料只经过粗加工粉碎（5-10cm）即可。适应玉米秸秆、麦秸、棉花、稻壳、芦苇、豆秸、花生壳、稻草、树叶、树皮、高梁秸秆等。
四．秸秆气化炉引用技术标准
引用标准GB-88碳素结构钢技术条件
GB700-88碳素结构钢
GB9969.1-98工业产品使用说明书总则
GB10180-88工业锅炉热工实验规范
JB/T8129-95锅炉烟气旋风除尘器制造技术条件
关于秸秆气化炉设计要求及生产制造工艺要求在这里不在赘述，敬请谅解。
五．秸秆气化炉对接工业锅炉技术要求
工业燃煤锅炉或燃油锅炉改造成秸秆锅炉原理并不复杂，就是把原有炉床或燃烧器取消，直接安装一台秸秆气化炉，秸秆气化炉火嘴对接受热炉膛就可以达到环保节能要求，无需再添加其它设备。
六．秸秆气化集中供气站工艺流程
秸秆气化系统设备由进料系统、秸秆气化炉、焦油裂解器、过滤系统、气焦分离器、净化系统、燃气输送系统、制冷循环系统、炭灰分离系统等和电控系统组成。
七．原料一气化一电能主要设备及工艺流程概念
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序号 |
主要设备 |
数量 |
|
1 |
生物质气化炉 (XDH2000-II) |
1套 |
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2 |
生物质气化炉进料系统 |
1套 |
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3 |
生物质气化炉、出灰系统 |
1组 |
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4 |
生物质燃气焦油裂解器 |
1组 |
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5 |
生物质燃气除尘器 |
2组 |
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6 |
生物质燃气冷却系统 |
1组 |
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7 |
生物质燃气过滤系统 |
1组 |
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8 |
生物质燃气净化系统 |
1组 |
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9 |
罗茨风机 |
1组 |
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10 |
气化设备的电控系统 |
1组 |
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11 |
降温器循环水泵 |
1台 |
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12 |
气水分离器、水封器 |
1组 |
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13 |
燃气输送管道 |
1组 |
未完待续。秸秆燃气热值为4500～5500kJ/m3左右
八．关于不同作物秸秆气化技术指标及焦油处理、木炭干灰处理、气化炉技术参数、安全标准、其它附属设备选型等稍后再续。