固定床产生灰渣的原因

生物质固定床气化炉排渣系统探讨

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回答于 2019-10-29

摘要：生物质固定床气化炉出渣系统是生物质气化中很重要的一个系统，一个有效的排渣系统即能快速回收碳渣又能节省人力物力，在现有传统出渣方式的基础上提出经济有效的出渣方式。

分类号TK6

生物能源属于新能源和可再生能源，也是一种清洁能源，生物能源的发展可降低对石油、天然气和煤炭等传统能源的依赖，对改善环境及实现可持续发展战略目标具有重大意义，是国家大力扶持的行业。生物质气化是获取生物质能源的利用方式之一，固定床气化炉是生物质气化最常用的炉型之一，出渣系统作为生物质气化主要系统之一，出渣系统是否有效可靠直接制约着生物质气化的规模化和产业化。所以，一种经济可靠的出渣系统显得尤为重要。

1 固定床气化炉排渣的基本要求

固定床气化是在完全或部分缺氧条件下，借助于部分空气（或氧气）、水蒸气的作用，使生物质挥发分中的高聚物发生热解、氧化、还原、重整反应，热裂化或催化裂化为小分子化合物，获得含CO、H2和CH4等可燃气体的过程。生物质气化后产生的灰渣主要有大量木炭和少量炉渣，出渣温度在200℃-300℃间，高温灰渣遇到空气即会马上剧烈燃烧，多余的氧气跟燃气接触会产生爆炸，所以固定床气化炉出渣在隔绝空气的情况下进行的，在排渣过程中不允许有大量空气进入固定床气化炉。

2 传统排渣方式原理及特点

在煤气化中常采用链条刮渣机出渣方式，固定床气化炉出渣斗直接伸到链条刮渣机箱体，箱体内充满水，通过水来冷却灰渣和密封。链条刮渣机由电机带动，通过底下链条上刮板将灰渣刮出后在通过输渣皮带输送到料坑储存。链条式刮渣机驱动采用标准金属滚子链，其抗拉强度和耐磨性强，在链节上焊接刮板支架，不必用刮板专用链节，增减刮板自如，灰渣密度必须是比水重，刮板能有效的与灰渣接触。

3 传统排渣方式存在的问题

链条式刮渣机在生物质固定床气化炉中应用时出现很多问题，刮渣机在运行过程中因设计、制造等原因，经常出现传动链卡链、跳链、绷断，两套圆环链因受力不均而出现不等长，刮板和壳体的刮、卡、碰等现象。主要表现在如下方面：

1）生物质气化后的灰渣主要是木炭，密度比水小，在采用水封式密封时，下渣斗水面往上段长期有大量木炭漂浮，导致水面上大量碳渣堆积，使下渣斗变形。

2）在刮渣机运行时，在上部的刮板往后运动时会把漂浮的木炭刮后部，在刮板挤压的作用下，后部木炭堆积密实，引起刮渣机卡死，在刮渣机运行过程中，由于链条的跑偏又会引起单位时间内捞出的渣偏少，导致两次排出的渣在时间间隔内不能全部捞出。随着碳渣的逐渐积累，导致刮渣机的负荷越来越大，特别是在刚排渣结束时，随着捞渣机内的渣沉积在底部，对刮板的阻力逐渐增大，导致驱动电机超电流而跳车。此外，每次排的渣都或多或少地含有一些细渣，这些细渣很容易粘在刮板上，并且在捞渣机上部脱落积累，会增加捞渣机的负荷，使捞渣机在运行过程中电流增大和链条受的力增大，导致捞渣机跳车和链条出现断裂现象。

3）随着刮渣机运行时间的延长，主链轮在和链条咬合的部位会逐渐出现磨损，在链条的强度不够时，链条也会变长。当磨损增加到一定程度时，主