影响下吸式气化炉产气质量的原因及对策

可再生能源2003.4(总第 110期)实用技术影响^下吸式气化炉产气质量的原因及对策赵勇，任永志，崔亨哲， 肖艳京《辽宁省能源研究所，辽宁营口115000).摘要:影响下吸式生物质气化炉产气量及燃气成分的因素很多,其中的主要因素包括炉体结构、进风量、物料特性及操作方法。通过对以上几个因素的分析,提出一些解决问题的方法,以促进生物质气化技术在广大农村地区的推)”应用。关键词:下吸式气化炉;喉口;温度;进风量;物料;焦油中團分类号: TK6文献标识码: B文章编号: 1671-5292(2003)04-0031-02生物质气化技术在广“大农村的推广应用,大.式气化炉的基本结构。从实际运行的效果可以知大地改善了广大农民的生活质量，对生态环境的道,气化炉各反应层层次分明,氧化层、还原层温保护也起到了积极地推动作用，受到广大农民和度较高，基本稳定在1 000 C和800 C左右,反各级政府的欢迎和重视。由于这项事业还处于初应均匀,焦油分解较充分,还原层还原效果好,所级发展阶段，在系统设计和操作实践上还存在着以燃气成分中,可燃成分多,焦油含量少。如果喉-定的问题,如果不能及时很好地解决这些问题,口直径过大或没有喉口，就会使氧化层反应不均就会使很多气化站处于停产、半停产状态,造成资匀,易使-部分未参与氧化反应的空气(氧气)进源的极大浪费，就会大大地阻碍这项事业的发展。人还原层,形成所谓的烧穿现象,从而破坏还原反为此，本文提出一些解决问题的方法，供大家参应,导致产出气中可燃成分少,热值低。考。如果空气从气化炉上部供给，则容易造成氧下吸式气化炉产气系统是由下吸式气化炉、化层、还原层上移,氧化、还原反应不充分,还易使粉尘焦油处理系统、罗茨风机、贮气柜等几部分组还原层加厚,气流阻力增加.导致明火、喷火现象成,在设计、操作过程中，哪一个环节都可能对产发生,影响安全生产。而空气从喉口部位,即从设气量、燃气成分产生很大影响。计好的氧化层位置进人，则可以较容易地控制氧首先，下吸式气化炉的喉口结构即喉口直径化层、还原层反应层次，从而保证了氧化还原反应大小、喉口深度、进风位置决定了下吸式气化炉的在喉口部位进行,也就从结构上保证了可以连续、反应层次是否分明,各反应层温度是否合适,是影稳定地得到高质量的可燃气体。响产气效果、燃气焦油含量的关键因素其次，进风量直接影响气化炉产气量的多少图1所示的是带喉口的在氧化层供气的下吸和质量的好坏预热层如果进风量大,则反应快,产气量多,但易造气气-=成过氧燃烧,反应温度高,燃气中可燃成分减少,燃气热值低,甚至不能燃烧。进风量大还会导致气干碧层体流动速度快，将大量未经反应的炭粉颗粒带到空气=氧化晨后续设备中,不仅造成能源浪费,也使后续处理设十还原层备负担增加,影响处理效果。如果进风量小，则造成缺氧燃烧,反应温度低,氧化反应、还原反应均圈1下吸式气化炉 示意图不充分,燃气中可燃成分少,焦油含量多,不仅使收稿日期2003-07-20作者简介:赵勇(1960-),男.副研究员.主要从事生物质气化技术的研究与开发]中国煤化工MYHCNMHGRENEWABLE ENERGY No.4 2003 (110 Ise in Al)实用技术产气质量下降,还易使后续管路.设备发生堵塞,以以较大的风量快速进行反应，以缩短运行操作从而导致进风量的进- -步减少。进风量小还易产时间;对于较湿的物料也要引进大风量,且做到少生明火、喷火等不利于安全生产的现象。加料,勤加料,这样才能保证氧化反应和还原反应为了保证进风量适中，就要求所选的罗茨风温度,保证产气质量。机与气化炉及后续处理设备相匹配，合理分配气整个气化系统的维护、保养对能否正常产气化炉及后处理设备各点的压力降，根据气化炉运至关重要 ,要严格按要求定时清灰、排污、换水。保行的不同阶段,通过回流调节阀灵活调节进风量。证系统无泄漏堵塞现象发生。第三,物料的干湿度、颗粒大小和密度对产第五,及时发现问题,针对不同情况做出正确气效果影响很大判断,并及时解决问题下吸式气化炉对物料的含水率-般要求在气化系统不产气或点不着火的原因，不外乎20%左右,物料的含水率低于10%时,可燃气中氢就是湿、漏、堵三种原因。气、甲烷含量减少,气体热值下降,影响可燃气的湿就是原料湿度大，造成反应温度低而不产使用效果;物料含水率高于30%时,由于大量的气,必须更换原料或晒干后使用。水吸热蒸发,造成气化炉内反应温度低,反应强漏就是系统有漏气的地方。当气化炉出气口度不够,产气量少,甚至不产气,但焦油的产量却温度升 高过快,且检测炉具点不着火时,在排除气明显升高。化炉内烧穿或搭桥等原因后，可判定是气化炉清物料颗粒度的大小，对产气效果也有影响。灰门等部位出现漏气点，新空气与从还原层出来颗粒度过小，反应层透气性差,原料不燃烧,也有的高温可燃气又发生氧化反应，把可燃气体燃烧可能在加人气化炉的过程中在炉膛内就燃烧起掉,导致出气口温度上升过快过高,检测炉具点不来,建立不起来明确的反应层次,不产生可燃气着火。这时要停炉,待炉内完全熄火后,检查清灰体;颗粒度过大,原料易搭桥,透气性强,导致进门是否关严 ,是否是密封填料失效需要更换。如果风量过大,产气效果不好。不是上述原因,可判断是炉内胆有烧漏点,导致未物料的密度对产气质量影响也很大。物料密参与炉内氧化还原反应的空气与还原后的可燃气度大,则燃烧时间长，,燃烧稳定,不易碎,透性好，重新混合燃烧,使气化炉出气口温度过高,检测炉燃气成分好,热值高，粉尘少、焦油少;密度小,则具点不着火。如果是气化炉出气口温度不高且系燃烧时间短,加料频繁,燃烧不稳定,焦油量、产统运行正常,但检测炉具点不着火,则可能是后处气成分不易控制，物料易碎成粉末,没有完全燃理设备有泄漏点,混进新空气,导致可燃气体浓度烧就被气流带走,不仅造成能源浪费,而且给后下降而不着火。这时要在停炉的情况下打开罗茨处理设备增加了负担。例如:带叶的玉米秸秆就风机,检查泄漏点,排除问题后再开机。不如净秆的好烧，玉米净秆不如玉米棒芯好烧,堵就是系统在运行一段时间后，由于没有及而玉米棒芯没有木块好烧,就是这个道理。时对系统进行清理,使设备、管路发生堵塞,造成第四,司炉工的操作方法和对设备维护保养气体流通不畅,产出气体少,检测炉具点不着火，的好坏对燃气质量起着至关重要的作用罗茨风机进口负压升高,气化炉内氧化层上移,出物料添加要均匀,保持- -定的透气性。系统现明火,甚至喷火现象。这时要在停机状态下对设运行过程中要勒观察,勤拨动物料,不能出现烧备、管路进行逐级清理,找出堵塞点,排除问题后穿或搭桥现象，但拨动物料时不宜过重过频,因再开机。为已碳化的物料极易被捣碎,造成喉口堵塞,气总之，影响下吸式气化炉产气质量的原因有流不畅,不产气或反应层上移,出现明火及喷火很多种,只要我们能不断总结经验,不断改进,就现象。-.定会解决各种问题，生产出高质量的生物质气进风量的控制要根据不同的运行阶段、物料化气， 使生物质气化技术在提高广大农民的生活情况区别对待。在初始点火期间,引风量要小，以质量,保护和改善生态环境方面发挥作用。便于各反应层次的建立。对于较千爽的物料,可中国煤化工YHCNMHG