要應(yīng)用秸稈氣化技術(shù)，首先得安置秸稈氣化設(shè)備。
秸稈氣化的設(shè)備根據(jù)氣化原理的不同可分為多個種類。下吸式固定床氣化爐因具有結(jié)構(gòu)簡單，工作穩(wěn)定性好，可隨時加料并且氣體中的焦油含量少等優(yōu)點，適宜氣化木材和農(nóng)作物秸稈，和其他氣化方法相比更適合我國目前的生物質(zhì)原料條件，而且這種設(shè)備投資并不大，一般一次性投資60萬元就可以供氣。操作方便，因此這種設(shè)備在我國應(yīng)用最為廣泛。可安置在1000戶左右的村子里。
下吸式秸稈氣化供氣系統(tǒng)主要由原料處理系統(tǒng)、秸稈氣化機組、儲氣系統(tǒng)和燃氣輸送系統(tǒng)組成，把普通秸稈制成可燃氣的奧妙就在其中。下面我們按照典型的設(shè)備機組和制氣的流程來看一看秸稈氣到底是怎樣產(chǎn)生的。
1 料處理系統(tǒng)——備料
對于秸稈等生物質(zhì)原料的處理過程非常簡單，把秸稈風干后，再根據(jù)氣化設(shè)備的具體要求，截取成適當尺寸的原料即可。
2 秸稈氣化機組
我們要掌握秸稈氣化技術(shù)，有必要先了解秸稈氣化設(shè)備。
瓣準的下吸式固定床氣化設(shè)備包括氣化爐，旋風除塵器，冷卻器，過濾器，分離器等凈化設(shè)備以及羅茨風機和儲氣設(shè)備。
2.1 氣化爐
氣化爐就是熱解氣化的反應(yīng)裝置，它也是秸稈氣化的核心設(shè)備。秸稈氣就在氣化爐中產(chǎn)生。
首先秸稈等生物質(zhì)原料從爐口投入爐內(nèi)，空氣可以由頂部進入，也可在喉管區(qū)加入，氣化劑與物料混合向下流動，在高溫喉管區(qū)發(fā)生氣化反應(yīng)。爐內(nèi)的物料自上而下分為干燥層、裂解層、氧化層和還原層。
在干燥層中，秸稈原料受熱后蒸發(fā)出水分，其熱量來源于爐內(nèi)反應(yīng)熱。下吸式氣化爐干燥層的溫度一般在100-300℃之間。
隨后，干物料同水蒸汽及氣化劑一同進入熱分解層，在該層內(nèi)秸稈發(fā)生裂解反應(yīng)，其揮發(fā)分溢出，固定碳和少量沒有反應(yīng)的干物料留在其中。該區(qū)的溫度一般在400～600℃之間。
由于該層的溫度條件，絕大多數(shù)焦油都是在這里產(chǎn)生的。
然后碳和干物料及其它產(chǎn)物，進入氧化層，發(fā)生燃燒反應(yīng)。其中，一部分焦油在高溫下裂解，因而下吸式氣化爐氣化后焦油較少。氧化層的溫度為900-1100℃，碳和氧結(jié)合生成完全氧化產(chǎn)物二氧化碳或不完全氧化產(chǎn)物一氧化碳。
之后，氧化層的產(chǎn)物及沒有反應(yīng)的碳進入還原層，由于還原層已沒有氧氣存在，上層反應(yīng)產(chǎn)物中的一氧化碳及水蒸汽同碳發(fā)生還原反應(yīng)，生成大量可燃性氣體一氧化碳和氫氣。
在還原反應(yīng)后，產(chǎn)生的熱氣體經(jīng)過與物料換熱后進入凈化系統(tǒng)。這時氣體的主要成分有一氧化碳、氫氣、二氧化碳、甲烷、水蒸汽、氮氣及少量的焦油和灰分，這里面已經(jīng)具有相當多的可燃性成份。不過，從氣化爐中產(chǎn)出的氣化氣要經(jīng)過嚴格的凈化處理才能作為民用燃氣。
秸稈氣化機組中的旋風除塵器、噴淋凈化器、分離器和過濾器都是系統(tǒng)中的凈化設(shè)備。氣化氣的凈化過程主要是除去其中的固體顆粒、灰分、可冷凝物及焦油，從而得到適合家庭使用的潔凈燃氣。
2.2 旋風除塵器
旋風除塵器是主要的除塵設(shè)備，氣化氣在旋風除塵器中旋轉(zhuǎn)流動，產(chǎn)生高速氣旋，氣流中的顆粒可以受到幾千倍于重力的離心力，除塵器可以把5微米以上的顆粒和雜質(zhì)分離下來。
2.3 噴淋凈化器
對于小于5微米的微粒將進入噴淋凈化器采用濕法分離。噴淋凈化是其中較為常見的方法。當氣體進入時，噴淋設(shè)備用霧化噴嘴將液體霧化成細小液滴，氣體是連續(xù)相與之逆流運動。氣體與它接觸時，大于1微米的微粒就被捕集下來，從而達到凈化的目的。
2.4 分離器
除了灰塵顆粒外，焦油也是必須被盡量除去的物質(zhì)。噴淋凈化除了可除去灰塵外，也可除去一部分的焦油，但做到這些還是不夠。接下來就是專門除去焦油的設(shè)備--分離器。分離器中使用粉碎的玉米芯或活性碳等具有很強吸附性的材料，當氣流穿過時其中的焦油就被會濾出來，這時的氣體可以說是比較潔凈了。
2.5 過濾器
不過經(jīng)過了旋風除塵和噴淋凈化后，氣流中還含有小于1微米的微粒，過濾器的作用就是去除這些更小的顆粒。過濾分離利用多孔體從氣體中除去分散固體顆粒，由于慣性碰撞、攔截、擴散等以及靜電力、重力等的作用，使懸浮于流體中的固體顆粒就能沉積于多孔體表面或容納于多孔體中了。過濾分離可將1-0.1微米的微粒有效地捕集下來，這就是各種分離方法中分離效果最好的一種。
2.6 羅茨風機
經(jīng)過上述的這些設(shè)備之后，氣化氣已完全達到了民用燃氣的標準，可通過羅茨風機將其送入儲氣設(shè)備中。羅茨風機是整個制氣系統(tǒng)的動力源，它非常重要，和人體中的心臟功能類似，氣化爐反應(yīng)產(chǎn)生的可燃氣就是在羅茨風機的抽力下運動并最終進入儲氣設(shè)備的。在羅茨風機后安裝水底器和氣體監(jiān)測管，這都是非常重要的輔助設(shè)備。下吸式秸稈氣化機組的設(shè)備就介紹完了，了解這些設(shè)備的作用，對掌握秸稈氣化原理，更好的運用秸稈氣化技術(shù)有很大的幫助。
3 儲氣系統(tǒng)——儲氣罐
儲氣罐可以根據(jù)農(nóng)村當?shù)氐臈l件，采用濕式或干式兩種形式。
濕式又稱水封儲存法，即氣化氣在儲氣罐的上部，下部即以水封住，防止氣體逸出。當氣罐中的燃氣被使用時，可活動的部分以自身重力將燃氣不斷壓出。其中內(nèi)部壓強不大，所以需要較大的貯存空間，設(shè)備投入較大。另外，濕式還有一點較大的限制，由于它由水來封存，所以在罐體氣溫低于零度時便不能工作，在北方應(yīng)用需要建在室內(nèi)，否則冬季不能運行。
干式氣罐相比之下有一定的優(yōu)勢。氣體直接被壓入儲氣罐中，罐中一般具有4倍于大氣壓的壓強，當燃氣被使用時，它自身的氣壓就可以把燃氣輸送出去。干式不僅受外界溫度條件影響小，而且配套設(shè)施價格比較低，因此比濕式應(yīng)用范圍更廣。
4 燃氣輸送系統(tǒng)——管網(wǎng)
燃氣輸送至外管網(wǎng)，可采用水、煤氣鋼管和PE管兩種，前者造價低，PE管造價高但壽命長，各地農(nóng)村可以根據(jù)當?shù)貤l件，有選擇的安裝。一般農(nóng)戶家里要使用鍍鋅管，并配煤氣表，由于秸稈氣熱值低，因而輸送管網(wǎng)直徑比城市用的煤氣大。
5 其它常見氣化方法
根據(jù)不同地區(qū)原料條件的差異，科研人員又因地制宜，在標準下吸式固定床氣化爐的基礎(chǔ)上開發(fā)出各種實用性很強的氣化設(shè)備。
5.1 連續(xù)干熘水煤氣法
這種連續(xù)干熘水煤氣法也屬于下吸式固定床氣化爐的一種。與上面介紹的下吸式氣化爐不同之處在于，這種設(shè)備的制氣工藝是正壓式連續(xù)干餾水煤氣工藝技術(shù)。在氣化反應(yīng)中，除進行缺氧燃燒氣化反應(yīng)外，由于爐體結(jié)構(gòu)借鑒了二段式煤氣發(fā)生爐，因此在氣化反應(yīng)的同時產(chǎn)生富含甲烷等熱值很高的干餾氣。與此同時在氣化過程中用爐體自身冷卻水產(chǎn)生的蒸汽和空氣作為氣化劑，蒸汽的介入使爐內(nèi)產(chǎn)生水煤氣反應(yīng)，所以燃氣熱值高，可以廣泛應(yīng)用于人們?nèi)粘Ｉ睿岵膳约肮I(yè)爐窯等。整套設(shè)備投資比較少，一次性投資二是幾萬就可以建成給上百戶人家供氣的設(shè)備。可以說實用價值高，特別適合于人口數(shù)量較少的中小型村落應(yīng)用。
5.2 綜合熱解氣化法
這是一種綜合利用生物質(zhì)的技術(shù)路線，在普通下吸式固定床氣化爐設(shè)備的基礎(chǔ)上添加專用于生產(chǎn)木炭的設(shè)備。這種技術(shù)路線主要以木屑為原料，不但可以生產(chǎn)出優(yōu)于城市煤氣的可燃氣，而且還可以產(chǎn)出可直接出售的優(yōu)質(zhì)木炭和木焦油。所以以這種技術(shù)興建的氣化工程具有明顯的經(jīng)濟效益。產(chǎn)生出的可燃氣熱值高，無雜質(zhì)，是一種清潔優(yōu)質(zhì)的燃氣，作為民用燃氣非常理想，并且使用的原料廣泛，任何生物質(zhì)都可以作為原料。不過這種秸稈氣化技術(shù)投資比較高，全套設(shè)備投入需要100多萬元。這種技術(shù)路線非常適合在林區(qū)等具有豐富的木質(zhì)原料的地區(qū)使用。
