生物質(zhì)是地球上存在最廣泛的物質(zhì)，生物質(zhì)應(yīng)用的一個(gè)重要領(lǐng)域就是生物質(zhì)氣化。循環(huán)流化床氣化是一種主要的生物質(zhì)氣化技術(shù)，它的基本原理是原料在流化狀態(tài)下氣化。生物質(zhì)原料在床體下部燃燒，在床體上部氣化，吹出的炭粒被各種分離器收集下來，送回床內(nèi)循環(huán)氣化。該技術(shù)對(duì)燃料適應(yīng)性強(qiáng)，氣化溫度較低，并且可以大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)。近幾年循環(huán)流化床氣化技術(shù)得到了快速的發(fā)展和應(yīng)用。
綜觀國(guó)內(nèi)外的循環(huán)流化床氣化設(shè)備，其原料給料裝置始終存在著缺陷，最主要的就是給料機(jī)密封問題。循環(huán)流化床為正壓系統(tǒng)，為了不讓爐膛內(nèi)的氣流泄露，就必須切斷給料機(jī)與外界的連通。通常的做法是用給料關(guān)風(fēng)器進(jìn)行密封，但是效果較差。這里以秸稈為原料，應(yīng)用螺旋給料器料封裝置，較好地解決了進(jìn)料密封問題。
一、螺旋給料機(jī)料封原理
螺旋給料機(jī)就是在中心軸上安裝了螺旋片，軸和螺旋片在一固定的外殼內(nèi)旋轉(zhuǎn)，具有輸送原料功能的機(jī)械裝置。當(dāng)改變螺旋的螺徑或者螺距時(shí)，給料機(jī)的輸送能力就會(huì)發(fā)生改變，通過給料機(jī)輸送能力的變化使原料在給料機(jī)內(nèi)堆積，從而起到原料密封的作用，這就是料封。
螺旋料封給料機(jī)(又稱料封絞龍)具有下述特點(diǎn)。
1.螺旋給料機(jī)輸送距離較短，一般不超過3m；
2.螺旋給料機(jī)適用于流動(dòng)性好、無粘性或者粘性很小、無琢磨性或者琢磨性很小的粉粒狀原料，原料顆粒度一般小于50mm，不適用于含水率大、質(zhì)地較硬、琢磨性大以及粘性高的原料；
3.螺旋給料機(jī)是一種相對(duì)密閉式裝置，輸送能力相對(duì)小，功率消耗相對(duì)大。
二、螺旋給料機(jī)料封的基本形式
1.漸縮型螺旋給料機(jī)
漸縮型螺旋給料機(jī)就是在某一段中軸上螺徑或者螺距逐漸縮小的給料機(jī)。當(dāng)取某一值時(shí)，這2種形式的給料機(jī)的輸送能力就會(huì)減小，但是進(jìn)入給料機(jī)的原料輸送量是一定的。當(dāng)原料被積壓到一定程度時(shí)，原料顆粒間的空隙就會(huì)逐漸縮小，當(dāng)空隙縮小到一定程度時(shí)，就會(huì)切斷給料機(jī)與外界的通氣，這樣就達(dá)到了密封的目的。
2.斷開型螺旋給料機(jī)
斷開型螺旋給料機(jī)就是在某一段中軸上去掉螺旋片而使其輸送量急劇減少的給料機(jī)，這種形式的給料機(jī)的密封原理與漸縮型給料機(jī)一樣，所不同的是原料輸送能力。
三、分析討論
取3種不同顆粒度、硬度以及伸縮性的原料，如玉米秸(20—40mm)、花生殼、稻殼粉(0.1—1mm)，準(zhǔn)備一臺(tái)電流測(cè)試儀、鼓風(fēng)機(jī)，然后分組實(shí)驗(yàn)，得出相應(yīng)的電流，、長(zhǎng)度以及密封性能(僅限于常溫下的密封性能)。
密封螺旋給料機(jī)的結(jié)構(gòu)還有很多，其原理基本相同，都是靠減少原料輸送量來起到積壓原料的作用，從而達(dá)到密封的目的。但它們的結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，加工困難，維修不便。
四、結(jié)論
1.密封螺旋給料機(jī)的設(shè)計(jì)難點(diǎn)在于既要保證密封性，又要保證原料輸送通暢，這是互相矛盾的問題。同時(shí)，不同原料的密封所需密封段長(zhǎng)度變化也很大，即使同一種原料也因其顆粒度、濕度等因素的變化而變化。要設(shè)計(jì)出一套合理的密封螺旋給料機(jī)，應(yīng)在理論分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合大量的實(shí)驗(yàn)來確定合理的設(shè)計(jì)方案。
2.對(duì)于循環(huán)流化床，建議選擇中間斷開型螺旋給料機(jī)，一是因?yàn)槠涿芊庑Ч?，?duì)于流化床的細(xì)粉原料尤為適合：二是因?yàn)榻o料機(jī)的密封段在管道中間，這樣減少了原料溫度對(duì)流化床內(nèi)部溫度的影響。(圖/文arttbs.com)