Wood gas as fuel/zh

來自維基百科：木煤氣

木煤氣是一種可用於爐灶、燃氣爐和車輛的燃料氣體。在生產過程中，生物質或相關的含碳材料在木煤氣發生器的缺氧環境中被氣化，生成可燃混合物。在某些氣化爐中，此過程先經過熱解，生物質或煤首先被轉化為焦炭，釋放出富含多環芳烴的甲烷和焦油。

與幾乎完全由氫氣和一氧化碳組成的合成氣不同，木煤氣還含有多種有機化合物（“餾分油”），需要洗滌才能用於其他用途。根據生物質的種類，會產生各種污染物，這些污染物會在氣體冷卻時冷凝出來。當使用發生爐煤氣為汽車和船舶提供動力，或將其輸送到偏遠地區時，必須對氣體進行洗滌，以去除可能冷凝並堵塞化油器和燃氣管道的物質。

本文主要探討木質煤氣在內燃機的應用。生物質氣化過程與沼氣生產過程截然不同。

完整系統（生產單元、燃料產生器 + 內燃機）示意圖，請參考http://woodgas.nl/GB/project.html和http://web.archive.org/web/20150416050702/http://whatiamupto.com:80/gasification/woodgastruck.html

問題 --> 完整的系統是否比獨立的單元更有效率？根據http://web.archive.org/web/20140726013157/http://www.gekgasifier.com/forums/showthread.php?t=22這篇文章的內容，考慮到木煤氣本身的能量值較低，似乎確實如此，但這是為什麼呢？

• 可能是因為燃料發生器（=氣化爐）產生的熱能在內燃機中被重新利用（受熱氣體膨脹較大）？
• 和/或因為木煤氣的儲存要么不可行，要么需要高壓和/或加熱或冷卻。
• 木煤氣與煙霧有何不同？

氣化是指利用熱能將固體生物質材料分解，產生可燃氣體的過程，這種氣體通常被稱為發生爐煤氣（或木煤氣）。常見的燃燒原料包括木材、木炭、稻殼和椰子殼。

生物質氣化裝置由一個類似簡易爐灶的反應器組成，固體生物質燃料被送入其中。然而，燃料的空氣供應量受到嚴格控制，以確保燃料僅發生部分燃燒。在此過程中會產生氣體，這些氣體被收集起來用作燃料氣。產生的氣體包括多種可燃氣體——氫氣、一氧化碳和甲烷——以及二氧化碳和氮氣。

反應器類型主要有兩種：流體化床反應器，用於大型氣化系統；以及固定床反應器，用於小型發生爐煤氣系統。固定床反應器又分為三種：上吸式、下吸式和橫吸式。每種反應器在不同溫度下產生的氣體比例和潔淨度均有所不同。

這種氣體用途廣泛。它可以直接用於燃燒器提供工藝熱，也可以用於內燃機，但內燃機需要淨化和冷卻。小型發電裝置的額定功率從幾千瓦到幾百千瓦不等，而用於供熱的裝置輸出功率可達數兆瓦。系統效率因燃料、反應器類型和應用的不同而有很大差異。發生爐煤氣通常用於商業烹飪。

小型氣化爐技術相對簡單且成本低廉，可以就地生產，但必須注意確保安全標準，因為燃燒過程中產生的一氧化碳是一種有毒氣體。在中國，一種以稻殼為原料的下吸式反應器自1960年代以來一直在生產，目前已有數百套系統投入使用。馬裡、蘇利南和印度也安裝了這種反應器（Stassen 1995）。二戰期間，燃料供應短缺，歐洲數百萬輛汽車被改裝為使用發生爐煤氣。如今，在巴西和菲律賓等國家，氣化爐已實現商業化，並應用於各種領域。

• 固定床氣化爐；適用於小型應用，例如露營地燃燒器。
• 流化床氣化爐；用於發電廠。
• 上吸式和橫吸式氣化爐；用於中央暖氣系統（用於氣化木炭或煤炭）
• 下吸式氣化爐；用於內燃機（用於木材氣化）。由於其焦油產生量少，因此是唯一與內燃機搭配使用的氣化爐類型。^{[ 1 ] [ 2 ]}

原理圖請參見

• http://woodgas.nl/GB/woodgasification.html（Imbert Dawndraft 發電機的主要設定）
• http://web.archive.org/web/20160304040712/http://www.allpowerlabs.org/gasification/resources/papers/Handbook.Reed.Das.pdf（Imbert氣體產生器原理圖，第 93 頁）
• http://wiki.gekgasifier.com/w/page/29160712/GEK-v4_0-CAD-drawings-for-all-sheet-metal-parts
• http://wiki.gekgasifier.com/w/page/6123754/How-to-Build-and-Run-the-GEK-Gasifier
• http://wiki.gekgasifier.com/w/page/6123797/Practical-Engineering
• http://web.archive.org/web/20161204155552/http://www.woodgas.net/files/FEMA_emergency_gassifer.pdf

http://web.archive.org/web/20140726013157/http://www.gekgasifier.com/forums/showthread.php?t=22

• 用於家庭發電（熱電聯產）：適用。可使用普通內燃機（汽車）或割草機引擎。註：亦可與斯特林發動機聯用，請參閱「發動機比較#不同發動機的合理使用」。
• 運輸方面：不適用，請參閱引擎比較。
• 對於特定作業應用（例如用於牽引引擎）：適用。 5英畝土地每年可產出約25噸生物質（樹木），能量含量為450吉焦耳。將其用作牽引發動機的木煤氣，可產生10千瓦（牽引桿處約10馬力）的功率，足以讓您的拖拉機每年運行2500小時（每天6.8小時）。然而，這項技術更適用於大型固定式機械，而非小型便攜式機械，而且很難驅動功率低於10馬力的發動機（這是一個重大問題），因為很難吸入足夠的燃氣通過發電機，使其保持足夠的溫度以進行「發電」。參見http://www.theoildrum.com/node/6287

• 木材氣化爐建造者聖經：幾分鐘內將樹枝變成生物燃料
• Permies.com上的沼氣論壇
• 評估木煤氣系統的不同原料
• 引擎和燃料工程－為家用生質能源系統設計長壽命發動機
• 瑞典各地，水箱裡裝著木頭。
• Journeytoforever：木氣
• BuildItSolar；木氣
• 氣化器實驗套件 (GEK)