1、氣化機組的特點及存在的問題
    固定床秸稈氣化機組主要由兩部分組成，一是氣化爐（主要指下吸式氣化爐），進行秸稈的氣化反應；二是凈化設備，即對秸稈煤氣進行冷卻，并脫除煤氣中焦油、灰分、硫化氫等物質。
    由于下吸式氣化爐氣化煤氣經過灰渣層，所以煤氣灰分較多，但焦油含量較其它類型爐的低。灰分與焦油凝固在一起，常常堵塞輸氣管道和凈化設備。由于下吸式氣化爐采用固定爐排，所以氣化爐氣化能力低，限制了氣化站的供氣規模。
    農作物秸稈其實也是一種很好的資源，如果可以其中回收經秸稈粉碎機粉碎然后再經過秸稈壓塊機、秸稈顆粒機、飼料顆粒機壓制成生物質燃料飼料供燃燒和牲畜食用不是也是一個兩全其美的方法么，而且，如果拿到外面銷售老百姓也可以增加收入。
    另外，氣化爐在開爐時，排放大量含有焦油、一氧化碳的氣體，造成嚴重的環境污染；在停爐時，還會燃燒相當一部分秸稈，該過程產生大量灰分，這些灰分是后續凈化設備堵塞的主要原因之一。因此，操作人員應多采用封爐技術，避免重復開爐、停爐。
2、減少灰分的改進措施
    解決的方法有二，一是降低秸稈煤氣的氣流速度，但影響氣化強度；二是從灰渣層的上方側壁負壓吸出秸稈煤氣，煤氣從爐篦上方的4個對稱氣口流出后，沿氣化爐外殼與爐膛之間的環行空間向上，從氣化爐的頂部流出。
3、氣化氣冷卻
    氣化氣冷卻的主要目的是降溫，從而降低輸氣功率，以及便于凈化處理。冷卻的方式有3種，即直接冷卻、間接冷卻、直一間混合冷卻（直接泠卻、間接冷卻串聯運行）。
    直接冷卻是氣化氣與水直接接觸進行傳熱傳質來實現冷卻，即噴淋冷卻。直接冷卻的冷卻水應進行循環使用，循環使用之前應清除水中的灰分、焦油和生成物，以防堵塞噴淋水嘴。間接冷卻是通過換熱器進行氣化氣的冷卻，換熱器分為水走管內和水走管外2種。對于水走管內、煤氣走管外的換熱器，氣化氣中的灰分和焦油易粘附在管外壁，導致換熱系數降低，達不到較好的冷卻效果；對于水走管外、煤氣走管內的換熱器，則容易發生管道堵塞現象。直一間混合冷卻是先進行直接冷卻，冷卻水應采用溫水，其溫度應高于氣化氣的露點溫度5～10℃；直接冷卻后，氣化氣就可以進入橫管式間接冷卻器繼續降溫，其流程如圖1所示。
    據筆者觀察，噴淋設備及后續設備在冷卻過程中有一定的腐蝕現象，估計是焦油酸或硫化氫產生的作用。因此，建議采用堿性噴淋水，以中和這些酸性物質，延長設備使用壽命。
4、脫焦油
    目前，氣化供氣系統大多采用旋風分離器來脫除氣化氣中焦油。其原理是氣化氣沿切線方向進入旋風分離器而產生旋轉運動，氣化氣中液體顆粒在離心力作用下被拋向器壁，并與器壁碰撞和摩擦而失去動能，在重力作用下沉降下來，被凈化的氣化氣沿分離器軸向引出。
    旋風分離器類型較多，按結構分為圓筒式、旁通式和擴散式。圓筒式結構簡單，阻力小，但焦油去除率低，對于粒徑為10 μm左右的顆粒分離效率小于60%～70%，一般用于捕集密度和粒徑大的顆粒。旁通式是在圓筒體上設螺旋線形的灰塵隔離室并與錐體連通，在隔離室的上端和下端設分離口，分別分離細顆粒和粗顆粒，分離效率高于圓筒式。擴散式是采用180。蝸殼式入口，圓筒體較短，下接倒錐體，倒錐體底部設反射屏，用于捕集粒徑在10 μm以下的顆粒。實踐證明，采用圓筒式和擴散式分離器聯合脫除焦油，效果較為理想。
    旋風分離器的運行條件也是分離效果的重要影響因素之一。一般說來，煤氣進入分離器的流速為18~ 20 m/s，圓周速度為13～15 m/s，在引出管處流速為4～8 m/s。須要指出的是，煤氣進入分離器的流速大，雖然分離效果好，但阻力會增大，從而增加鼓風機電耗。
    僅僅采用旋風分離器來去除氣化氣中的焦油，是達不到城市燃氣規范對焦油含量的要求，必須進行進一步凈化。煤氣行業主要是采用電捕焦油器，但要求煤氣中氧氣含量小于1%，因此不適用于秸稈氣化氣。洗滌式捕焦油器雖然能降低氣化氣焦油含量，但會產生水污染，并且不利于焦油回收。筆者研究的沖擊式組合捕焦油器，通過多次現場測定，脫除焦油效果理想，能滿足燃氣規范要求。
5、脫硫化氫
    秸稈氣化氣中硫化氫的含量一般為300mg/m3以上。硫化氫與水反應可生成弱酸，易對鋼材設備產生腐蝕，因此須要脫除秸稈氣中的硫化氫。目前，脫除硫化氫的最簡單的方法是采用石灰水噴淋洗滌（須定期補充石灰水），或采用活性炭吸附（須定期對活性炭進行脫附）。筆者建議采用氧化鐵法脫除硫化氫，脫硫劑再生時可消耗秸稈氣中氧氣。另外，氧化鐵法的產物是硫化鐵，硫化鐵可用來脫除秸稈氣中的一氧化氮，減少煤氣膠的生成量。煤氣膠是氣化氣中一氧化氮與烯烴反應生成的氣相膠質，呈黑褐色膠粘狀，易造成管道、燃具堵塞。氧化鐵法還可避免烯烴與一氧化氮反應而降低煤氣熱值。
6、固定床秸稈氣化技術的展望
    下吸式氣化爐產生的燃氣熱值低，從而增加儲氣罐和輸配管網的投資。因此研制新型氣化爐是大力推廣秸稈氣化技術的需要。
     對于新型氣化爐，一是采用空氣和水蒸氣作為氣化劑，二是采用上吸式氣化爐，進料采用間歇進料，爐排采用濕法排渣。在上吸式氣化爐成熟的基礎上，爐體采用兩段結構，一段產生氣化煤氣，另一段是氣化煤氣對秸稈的干餾。兩段結構的最大優點是得到兩種煤氣，即氣化煤氣和干餾煤氣。氣化煤氣是秸稈氣化氣，主要可燃成分是一氧化碳，故熱值低，但幾乎不含焦油，因此僅需要降溫處理。干餾煤氣是氣化氣對秸稈干餾的干餾氣，干餾氣熱值高，但含有焦油多。處理后的干餾氣與氣化氣混合后進一步降低了秸稈煤氣中的焦油含量，降低了脫除焦油的難度。氣化煤氣與干餾煤氣的產氣比例是可以控制的，兩種煤氣可單獨使用，也可混合使用，混合后熱值要高于目前下吸式氣化爐。因此，此種爐型是比較理想的固定床秸稈氣化爐。
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