下吸式固定床气化炉的加料装置

第27卷第1期可再生能源VoL.27 No.I2009年2月Renewable Energy ResourcesFeb. 2009下吸式固定床气化炉的加料装置赵力'，景元琢2,刘国喜3(1.吉林省环境科学研究院，吉林长春130012; 2.山东百川同创能源有限公司,山东济南250101;3.吉林农业大学，吉林长春130118)摘要:月前生物质气化机组普適使用的有螺旋叶片式加料装置.刮板式加料装置和提斗式加料装置。文章介绍了3种加料装置的结构、特点以及对物料的适应性。螺旋叶片式加料装置和刮板式加料装置适应较细的物料;提斗式加料装置对碎板皮枝杈刨花.玉米芯等尺寸较大.又不均匀的气化原料有较好的适应性。关键词:固定床气化机组;加料装置;物料中圈分类号: S216文献标志码: B文章编号: 1671-5292(2009)01 -0085 -03The feeding device of downdraft fixed-bed gasifierZHAO Li', JING Yuan- -zhuo', LIU Guo xi'(1Jjlin Academy of Environental Science, Changchun 130012, China; 2.Shandong Baichuantongchuang EnergyCo. Lld, Jinan 250101, China; 3.Jilin Agricultural University, Changchun 1301 18, China)0引言1螺旋叶片 式加料装置近十几年来,生物质气化技术的应用得到了螺旋叶片式加料装置的基本结构如图1较快的发展。生物质原料气化得到的可燃性气体所示。主要作为炊事和采暖燃料,也有的用于发电。目前，国内已建成生物质气化集中供气工程近千处，其气化机组中以固定床式气化炉占多数。固定床气化炉内的气体流动方向有下流、上流和横流3种。目前在气化站里比较普遍使用的、 10是下流式的,所以,常把这种固定床气化炉称为下流式固定床气化炉。另外,气体在炉内呈微负压运行,因此按炉内的气体流动方向也称下吸式固定床气化炉。本文将介绍下吸式固定床气化炉的加料装置。图1螺旋叶片式加料装置工作示意图Fig.1 Schematic diagram of screw feeder下吸式固定床气化炉的加料装置基本有31-喂料斗;2-气化原料;3-螺旋叶片;4-叶片轴;5-上料筒;种类型:螺旋叶片式加料装置、刮板式加料装置-三角橡胶带;7-电动机;8-小皮带轮;9-大皮带轮;10-落料簡;和提斗式加料装置。11-气4中国煤化工收稿日期: 2008- 11-21。CNMHG作者简介:赵力(1972-),男 ,内蒙古赤蜂人,主要从事环境规划与评价.新能源π发利上F。C -manl znaouepvyahoo.com.cn●85.可再生能源2009,27(1)螺旋叶片式加料装置主要由螺旋叶片、叶片料口。轴、上料简、传动装置和落料简等组成,除三角橡刮板式加料装置的大部分零部件也都用钢材胶带外,都用钢材制造。制造。在工作性能上,它与螺旋叶片式加料装置有开始加料时,电动机驱动小皮带轮、三角橡两点相同之处: - -是它们都要求气化原料比较细胶带、大皮带轮、叶片轴与螺旋叶片转动,喂料斗碎，如使用玉米秸秆作原料,应铡制成长度小于中的气化原料被叶片搅人,并沿上料筒向上推升,10 cm的小块,并且最好能均匀一些;二是它们都至落料简开口处下落到气化炉中。只要螺旋叶片能连续加料,只要气化炉需要,可以不间断地向炉不停地转动，喂料斗中的原料便会不断地送进气内投料。化炉内。刮板式加料装置的结构比螺旋叶片式加料装螺旋叶片式加料装置在国内外生物质气化机置复杂,制造成本较高,维护工作量也大一些,所组中得到了较为广泛的应用。以应用的不算多。2刮板式加料装置3提斗式加料装置 .刮板式加料装置的基本结构与工作状况如上述的螺旋片式和刮板式2种加料装置,在图2所示。实际运行中显露出2个弱点: - -是它们不适于尺寸较大又不规则的原料,如碎板皮、刨花之类的木料及玉米芯等，向上输送时易将螺旋叶片或刮板卡住;二是减速装置的三角橡胶带- -般是位于气10化炉的上方,两者间距不大,温度较高的气化炉对!1三角橡胶带的工作寿命有- -定的影响。提斗式加料装置的各零部件均用钢材制造，其结构与工作原理与螺旋片式和刮板式2种加料装置有较大不同,不存在上述弱点(图3)。t子子f产还③\ 12围2刮板式加料装置工作示意图Fig.2 Schematic diagram of drag feeder1-柔性索链;2-链棍;3-方形刮板;4-上料槽盖板;5-拨链叉;6-大皮带轮;7-三角橡胶带;8-小皮带轮;9-电动机传动轴;10-主动转轮:11-气化炉进料口;12-被动转轮;13-气化原料仓;14-气化原料刮板式加料装置主要由3条柔性索链及其上面等距离固定着的方形刮板和链棍、上料槽、主动16 1S\L43211转轮、被动转轮及其上面等距离固定着的2排拨圄3提斗式加料装工作示意圉链叉、传动装置等组成。刮板式加料装置与螺旋叶Fig3 Schematic diagram of bucket feeder片式加料装置的传动部件很类似。1-钢丝索(两条);2-料斗上限位置;3-绞盘;4-减速器(螄工作时，电动机通过传动装置驱动大皮带轮杆-蜗轮);5-电动机;6-进料窗;7-进料简; 8-开窗角(两个);旋转,大皮带轮与主动转轮同轴,主动转轮便随之9-落向气化炉的原料;10-气化炉:11-上行程开关;12-轨道(两转动,主动转轮四周的拨链叉通过拨动链棍,带动条);13-滚轮(4 个);14-下行程开关;15-料斗下限装置;16-气柔性索链拉动方形刮板,沿上料槽移动。柔性索链化原料仓和方形刮板在主动转轮与被动转轮间做上、下回中国煤化工化原料仓靠近气转运动,向上是加料,向下是空行程。气化原料在化炉CNMH C长方形盒子,不过方形刮板的推动下升至顶端时，落入气化炉的进它的石侧至定倾利时;巫1月网/时滚轮,能分别在●86..赵力,等下吸式固定床气化炉的加料装置两条轨道上下滚动。料斗左半段的前、后及端面有提斗式加料装置对碎板皮、枝杈、刨花、玉米钢丝索围绕着。与轨道几乎平行的两条钢丝索的芯等尺寸较大、又不均匀的气化原料有较好的适上端固定在绞盘的转简上。通过操作设定的正、反应性。然而，与螺旋叶片式和刮板式加料装置相转开关，使电动机-减速器带动绞盘按所控制的比，它毕竞是间歇式的加料,不够连续,而且也加方向旋转。当料斗运行到上、下限位置时,滚轮触大了工人的操作量。及行程开关,给电动机发出停止转动的信号。进料以上介绍了3种加料装置的基本结构和工作窗上有一张薄钢板,上端铰链在进料筒一侧,不进性能，用户应根据本地气化站所用原料的种类与料时它处于自由悬垂状态。在料斗的右端两侧,分特点,酌情选择与使用加料装置。别焊接着弯曲的开窗角,料斗运行到上.限位置时,靠它触开进料窗,气化原料由窗口顺利地落人气参考文献:化炉中。[1] 哀振宏, 吴创之，马隆龙,等生物质能利用原理与技工作时,当料斗处于气化原料仓中,人T将原术[M],北京:化学工业山li版社.2005.料投入料斗,起动电动机正转,绞盘拉动钢丝索，2) 刘国喜.吉林省 UNDP牛物质气化热电联供项目技术料斗沿轨道.上升。当它被提升至上限位置时,料斗~报告[R].长脊:古林省环境保护局.2004.竖起,滚轮触及上行程开关,电动机停止转动,焊[3]闫桂焕,许敏,孙荣峰.生物质螺旋给料机的设计]可再生能源.2007(1):73-76.接在料斗端头两侧的开窗角顶开进料窗，料斗中[4] 伊晓路、 张晓东郭东彦.等.循环流化床螺旋给料器原料在重力作用下，从进料简落人气化炉中。之料封装置[J.可再生能源,2004(5):41-43.后,起动电动机反转,料斗沿轨道下降,进料窗自行回位关闭。当料斗降至下限位置时,滚轮触及下行程开关,电动机停止转动,工人再把气化原料装进料斗中。当需要向气化炉加料时,再重复上述操作。(上接第84页)社，1980.5结论4] 黄瑞采.环境土壤学[M]. 北京:高等教自出版社,本文选择.上海地区具有代表性的2种土壤1987.108-110.样品作为研究对象，通过薄片图像测量、级配分[5] 中国农业百科全书总编辑委员会.中国农业百科全书(土壤卷)[M].北京:农业出版社.1996.析,获得样品分形平均粒径，剖面骨架分布自相[6] 陈则郁.贾磊,谭洋,等.烟草导热系数与含水 嘲的变似规律,据此建立了土壤结构分形模型。在此基化关系U中国科学技术大学学报,03.33(1):92-础上,采用并联传热模型,获得土壤样品有效导8.热系数的分形表述。以干砂土为例，与D. A.7]张东晖.杨浩,施明恒.等,多孔介质分形模型的难点deVries模型相比,两者变化规律基本-致,说明与探索U.东南大学学报(自然科学版).2002,32(5):分形计算模型是合理的。通过与探针法测得的样692- -695.品导热系数进行比较,获得分形模型的最佳面积[8] TYLER s W, WHEATCRAPT S W. Fractal scaling of度量尺度。soil particle size distribution: analysis and limiations{[]Soil Sci Soc Am, 1992 ,56:362 -369.[9].杨培岭.罗远培,石元春.等用粒径的重量分布表征的土壤分形特征[小}.科学通报,1993,38 (20):1896-[1] 化学工业部第一设计院.化T.单元操作设计手册(一)1899.一化工基础 数据[M].北京:化学T业出版社, 1967.[2] PERRY R H.Chemnical Engineers Handhook [M].[10]陈水甲,施明恒.基于分形理论的多孔介质导热系数'5):608 -612.MeGraw-Hill,1973.中国煤化工相关基础理论研究[3]化学工程手册编辑委员会.化学工程手册(第一篇)一化工基础 数据[M].北京:化学工业出版.YHCNMHG.87.