低焦油生物質(zhì)氣化系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種低焦油生物質(zhì)氣化系統(tǒng)，包括流化床氣化爐、裂解爐、下排氣旋流分離器以及鼓風(fēng)機(jī)。裂解爐包括混合氣體進(jìn)入通道、爐本體和錐體部，錐體部的錐形壁上方及錐形壁下方分別與爐本體的內(nèi)壁之間形成裂解反應(yīng)空間及排氣空間，爐本體具有催化劑入口和可燃?xì)獬隹冢F體部具有爐渣排出口和均勻分布在錐形壁上的多個溢氣孔。下排氣旋流分離器具有使流化床氣化爐產(chǎn)生的夾雜有炭及焦油的可燃?xì)庠谛L(fēng)分離作用下炭粒落入的炭粒收集區(qū)和用以使夾雜著焦油的可燃?xì)膺M(jìn)入混合氣體進(jìn)入通道的出料通道，炭粒收集區(qū)位于下排氣旋流分離器的底部且連通于爐本體的催化劑入口。本發(fā)明專利技術(shù)可達(dá)到減少可燃?xì)庵薪褂秃康哪康摹?br />

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
低焦油生物質(zhì)氣化系統(tǒng)
本專利技術(shù)涉及生物質(zhì)氣化領(lǐng)域，具體涉及一種可降低可燃?xì)饨褂秃康牡徒褂蜕镔|(zhì)氣化系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
伴隨著工業(yè)和現(xiàn)代文明的進(jìn)步，新能源的開發(fā)以及環(huán)境保護(hù)成為當(dāng)今人類面臨的首要問題。基于化石燃料的不可再生性和在使用過程中對環(huán)境的惡劣影響，生物質(zhì)能將逐漸成為本世紀(jì)的主要能源之一。生物質(zhì)在我國豐富而廣泛，若大力發(fā)展生物質(zhì)氣化技術(shù)，將對緩解能源供求矛盾和減少環(huán)境污染有著十分重要的意義。生物質(zhì)氣化技術(shù)是生物質(zhì)高效利用的重要方法之一，也是當(dāng)前生物質(zhì)能技術(shù)研究的熱點之一。現(xiàn)階段生物質(zhì)氣化技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入實用階段，在我國也有了小規(guī)模的集中供氣、供熱及氣化發(fā)電等方面的應(yīng)用。生物質(zhì)氣化的目標(biāo)是得到盡可能多的可燃性氣體，現(xiàn)有的生物質(zhì)氣化技術(shù)采用使部分生物質(zhì)燃料低氧燃燒，然后利用其煙氣所具有的熱量和剩余氧氣對其生物質(zhì)物料進(jìn)行熱解和氣化的方法，這種方法將會產(chǎn)生大量的焦油。目前生物質(zhì)氣化所得氣體中的焦油含量一般會高達(dá)20g/m3以上，焦油的產(chǎn)生不僅會引起管道堵塞，影響操作系統(tǒng)的正常運行，同時焦油中的許多物質(zhì)具有致癌作用。另外，現(xiàn)有的生物質(zhì)燃?xì)鈨艋疾捎盟捶ǎ粌H會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，而且也造成了能源的浪費。所以，如何進(jìn)一步裂解焦油，將焦油盡可能轉(zhuǎn)化為具有較高熱值的氣體(如CO,H2,CH4等)，對于潔凈高效利用生物質(zhì)具有重要的意義。而自生物質(zhì)氣化技術(shù)問世以來，如何減少可燃?xì)庵械慕褂秃恳恢睕]有得到很好的解決。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為了克服現(xiàn)有的生物質(zhì)氣化爐生成燃?xì)庵兴褂土扛叩牟蛔悖緦＠夹g(shù)的目的在于如何對生成燃?xì)庵械慕褂瓦M(jìn)行高效凈化，以達(dá)到降低焦油含量。低焦油生物質(zhì)氣化系統(tǒng)包括流化床氣化爐、裂解爐、下排氣旋流分離器以及鼓風(fēng)機(jī)。流化床氣化爐具有用以使生物質(zhì)原料進(jìn)入的進(jìn)料口、用以使空氣流進(jìn)入的布風(fēng)室和用以使產(chǎn)生的夾雜有炭及焦油的可燃?xì)馀懦龅臍饣癄t出口，該布風(fēng)室設(shè)置于該流化床氣化爐的底部，該氣化爐出口設(shè)置于該流化床氣化爐的頂部，該進(jìn)料口設(shè)置于該布風(fēng)室和該氣化爐出口之間且相對鄰近于該布風(fēng)室。裂解爐包括混合氣體進(jìn)入通道、與該混合氣體進(jìn)入通道連通的爐本體和設(shè)置于該爐本體內(nèi)的錐體部，該錐體部設(shè)置于該爐本體的底部，該錐體部的錐形壁上方和該爐本體的內(nèi)壁之間形成裂解反應(yīng)空間，且該錐體部的錐形壁下方和該爐本體的內(nèi)壁之間形成排氣空間，該混合氣體進(jìn)入通道相對鄰近于該爐本體的頂部設(shè)置且連通于該裂解反應(yīng)空間，該爐本體具有催化劑入口和可燃?xì)獬隹冢摯呋瘎┤肟谠O(shè)置于該爐本體的頂部且連通于該裂解反應(yīng)空間，該可燃?xì)獬隹谠O(shè)置于該爐本體的底部且與該排氣空間連通，該錐體部具有爐渣排出口和多個溢氣孔，該爐渣排出口設(shè)置于該錐體部的底部且連通于該爐本體的外部，該多個溢氣孔均勻分布在該錐體部的錐形壁上且與該排氣空間連通。下排氣旋流分離器，具有用以使該流化床氣化爐產(chǎn)生的夾雜有炭及焦油的可燃?xì)膺M(jìn)入的進(jìn)料通道、用以在旋風(fēng)分離作用下使炭粒落入的炭粒收集區(qū)和用以使夾雜著焦油的可燃?xì)膺M(jìn)入該混合氣體進(jìn)入通道的出料通道，該進(jìn)料通道位于該下排氣旋流分離器的頂部且連通于該氣化爐出口，該炭粒收集區(qū)位于該下排氣旋流分離器的底部且連通于該催化劑入口。用以吹氣的鼓風(fēng)機(jī)包括一次風(fēng)通道和二次風(fēng)通道，該一次風(fēng)通道連通于該布風(fēng)室，該二次風(fēng)通道連通于該混合氣體進(jìn)入通道。較佳地，低焦油生物質(zhì)氣化系統(tǒng)還包括進(jìn)料斗和與該進(jìn)料斗連通的螺旋進(jìn)料器，該螺旋進(jìn)料器用以將由該進(jìn)料斗落下的生物質(zhì)原料輸送至該流化床氣化爐的進(jìn)料口。較佳地，該一次風(fēng)通道和該二次風(fēng)通道分別具有風(fēng)量控制閥。較佳地，下排氣旋流分離器包括用以使從該進(jìn)料通道進(jìn)入的氣流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)向葉片和用以使氣流中炭粒分離的筒體，該炭粒收集區(qū)位于該筒體的底部，該出料通道設(shè)置于該筒體的中部。較佳地，低焦油生物質(zhì)氣化系統(tǒng)還包括外加炭粒儲備區(qū)，該外加炭粒儲備區(qū)輸出量可控地連通于該爐本體的該裂解反應(yīng)空間。較佳地，炭粒收集區(qū)與該催化劑入口之間設(shè)置有流量控制閥。較佳地，低焦油生物質(zhì)氣化系統(tǒng)還包括用以吸氣的排風(fēng)機(jī)，該排風(fēng)機(jī)連通于該可燃?xì)獬隹凇］^佳地，低焦油生物質(zhì)氣化系統(tǒng)還包括螺旋排渣器，該螺旋排渣器設(shè)置于該爐渣排出口且與該裂解反應(yīng)空間連通。較佳地，裂解爐的爐本體內(nèi)裂解溫度為900℃至1200℃。較佳地，氣化爐出口的氣體溫度為600℃至660℃。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)在氣化爐的基礎(chǔ)之上，增加旋流分離器和裂解爐，使產(chǎn)生的焦油經(jīng)過旋風(fēng)分離之后在裂解爐中得到裂解，以達(dá)到減少可燃?xì)庵薪褂秃康哪康模欢遥緦＠夹g(shù)通過在裂解過程中回收利用氣化爐產(chǎn)生氣體中的炭粒作為裂解反應(yīng)的催化劑，既可大大降低可燃?xì)庵械慕褂秃恳赃_(dá)到清潔能源的標(biāo)準(zhǔn)，又可以減少炭渣浪費以降低氣化過程中對環(huán)境的污染。附圖說明圖1為本專利技術(shù)一實施例的低焦油生物質(zhì)氣化系統(tǒng)的示意圖。具體實施方式為使對本專利技術(shù)的目的、構(gòu)造、特征、及其功能有進(jìn)一步的了解，茲配合實施例詳細(xì)說明如下。請參見圖1，圖1為本專利技術(shù)一實施例的生物質(zhì)氣化系統(tǒng)100的示意圖。低焦油生物質(zhì)氣化系統(tǒng)100包括流化床氣化爐3、裂解爐、下排氣旋流分離器5以及鼓風(fēng)機(jī)4。流化床氣化爐3具有用以使生物質(zhì)原料進(jìn)入的進(jìn)料口31、用以使空氣流進(jìn)入的布風(fēng)室32和用以使產(chǎn)生的夾雜有炭及焦油的可燃?xì)馀懦龅臍饣癄t出口33，布風(fēng)室32設(shè)置于流化床氣化爐3的底部，氣化爐出口33設(shè)置于流化床氣化爐3的頂部，進(jìn)料口31設(shè)置于布風(fēng)室32和氣化爐出口33之間且相對鄰近于布風(fēng)室32。在實際應(yīng)用中，低焦油生物質(zhì)氣化系統(tǒng)100還包括進(jìn)料斗1和與進(jìn)料斗1連通的螺旋進(jìn)料器2，螺旋進(jìn)料器2用以將由進(jìn)料斗1落下的生物質(zhì)原料輸送至流化床氣化爐3的進(jìn)料口31。優(yōu)選地，氣化爐出口33的氣體溫度為600℃至660℃。生物質(zhì)顆粒進(jìn)入流化床氣化爐后，與氣化劑(如空氣或水蒸氣)混合后進(jìn)入一個高溫的顆粒流化床，顆粒可以是沙子，也可以是灰渣。由于在流化床內(nèi)，氣體和燃料強(qiáng)烈混合充分接觸故受熱均勻，在爐內(nèi)呈“沸騰”的狀態(tài)。于是氣化過程的不同階段(如在固定床氣化爐里分別進(jìn)行的干燥、熱解、氧化和還原反應(yīng))，已經(jīng)無法區(qū)分，而且各點的溫度非常均勻，因而操作變得非常簡單，只要控制好氣化劑和燃料的比例就可以了。另外相比于固定式氣化爐，流化床氣化爐有以下優(yōu)點：對燃料的適應(yīng)性比較強(qiáng)，不需要用整齊劃一的顆粒；不必?fù)?dān)心因為溫度分布不均勻而造成的局部結(jié)渣；氣化反應(yīng)速度快，產(chǎn)氣率高，處理能力大，過程易于控制；氣化強(qiáng)度比固定床高，炭損失比固定床少；氣化劑與燃料之間的傳熱效率高。生物質(zhì)顆粒在氣化之后，生成含有焦油和顆粒的可燃?xì)狻Ａ呀鉅t包括混合氣體進(jìn)入通道10、與混合氣體進(jìn)入通道10連通的爐本體7和設(shè)置于爐本體7內(nèi)的錐體部71，錐體部71設(shè)置于爐本體7的底部，錐體部71的錐形壁710上方和爐本體7的內(nèi)壁之間形成裂解反應(yīng)空間72，且錐體部71的錐形壁710下方和爐本體7的內(nèi)壁之間形成排氣空間73，混合氣體進(jìn)入通道10相對鄰近于爐本體7的頂部設(shè)置且連通于裂解反應(yīng)空間72，爐本體7具有催化劑入口74和可燃?xì)獬隹?5，催化劑入口74設(shè)置于爐本體7的頂部且連通于裂解反應(yīng)空間72，可燃?xì)獬隹?5設(shè)置于爐本體7的底部且與排氣空間73連通，錐體部71具有爐渣排出口711和多個溢氣孔，爐渣排出口711設(shè)置于錐體部71的底部且連通于爐本體7的外部，多個溢氣孔均勻分布在錐體部71的錐形壁710上且本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種低焦油生物質(zhì)氣化系統(tǒng)，其特征在于包括：流化床氣化爐，具有用以使生物質(zhì)原料進(jìn)入的進(jìn)料口、用以使空氣流進(jìn)入的布風(fēng)室和用以使產(chǎn)生的夾雜有炭及焦油的可燃?xì)馀懦龅臍饣癄t出口，該布風(fēng)室設(shè)置于該流化床氣化爐的底部，該氣化爐出口設(shè)置于該流化床氣化爐的頂部，該進(jìn)料口設(shè)置于該布風(fēng)室和該氣化爐出口之間且相對鄰近于該布風(fēng)室；裂解爐，包括混合氣體進(jìn)入通道、與該混合氣體進(jìn)入通道連通的爐本體和設(shè)置于該爐本體內(nèi)的錐體部，該錐體部設(shè)置于該爐本體的底部，該錐體部的錐形壁上方和該爐本體的內(nèi)壁之間形成裂解反應(yīng)空間，且該錐體部的錐形壁下方和該爐本體的內(nèi)壁之間形成排氣空間，該混合氣體進(jìn)入通道相對鄰近于該爐本體的頂部設(shè)置且連通于該裂解反應(yīng)空間，該爐本體具有催化劑入口和可燃?xì)獬隹冢摯呋瘎┤肟谠O(shè)置于該爐本體的頂部且連通于該裂解反應(yīng)空間，該可燃?xì)獬隹谠O(shè)置于該爐本體的底部且與該排氣空間連通，該錐體部具有爐渣排出口和多個溢氣孔，該爐渣排出口設(shè)置于該錐體部的底部且連通于該爐本體的外部，該多個溢氣孔均勻分布在該錐體部的錐形壁上且與該排氣空間連通；下排氣旋流分離器，具有用以使該流化床氣化爐產(chǎn)生的夾雜有炭及焦油的可燃?xì)膺M(jìn)入的進(jìn)料通道、用以在旋風(fēng)分離作用下使炭粒落入的炭粒收集區(qū)和用以使夾雜著焦油的可燃?xì)膺M(jìn)入該混合氣體進(jìn)入通道的出料通道，該進(jìn)料通道位于該下排氣旋流分離器的頂部且連通于該氣化爐出口，該炭粒收集區(qū)位于該下排氣旋流分離器的底部且連通于該催化劑入口；以及用以吹氣的鼓風(fēng)機(jī)，包括一次風(fēng)通道和二次風(fēng)通道，該一次風(fēng)通道連通于該布風(fēng)室，該二次風(fēng)通道連通于該混合氣體進(jìn)入通道。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種低焦油生物質(zhì)氣化系統(tǒng)，其特征在于包括：流化床氣化爐，具有用以使生物質(zhì)原料進(jìn)入的進(jìn)料口、用以使空氣流進(jìn)入的布風(fēng)室和用以使產(chǎn)生的夾雜有炭及焦油的可燃?xì)馀懦龅臍饣癄t出口，該布風(fēng)室設(shè)置于該流化床氣化爐的底部，該氣化爐出口設(shè)置于該流化床氣化爐的頂部，該進(jìn)料口設(shè)置于該布風(fēng)室和該氣化爐出口之間且相對鄰近于該布風(fēng)室；裂解爐，包括混合氣體進(jìn)入通道、與該混合氣體進(jìn)入通道連通的爐本體和設(shè)置于該爐本體內(nèi)的錐體部，該錐體部設(shè)置于該爐本體的底部，該錐體部的錐形壁上方和該爐本體的內(nèi)壁之間形成裂解反應(yīng)空間，且該錐體部的錐形壁下方和該爐本體的內(nèi)壁之間形成排氣空間，該混合氣體進(jìn)入通道相對鄰近于該爐本體的頂部設(shè)置且連通于該裂解反應(yīng)空間，該爐本體具有催化劑入口和可燃?xì)獬隹冢摯呋瘎┤肟谠O(shè)置于該爐本體的頂部且連通于該裂解反應(yīng)空間，該可燃?xì)獬隹谠O(shè)置于該爐本體的底部且與該排氣空間連通，該錐體部具有爐渣排出口和多個溢氣孔，該爐渣排出口設(shè)置于該錐體部的底部且連通于該爐本體的外部，該多個溢氣孔均勻分布在該錐體部的錐形壁上且與該排氣空間連通；下排氣旋流分離器，具有用以使該流化床氣化爐產(chǎn)生的夾雜有炭及焦油的可燃?xì)膺M(jìn)入的進(jìn)料通道、用以在旋風(fēng)分離作用下使炭粒落入的炭粒收集區(qū)和用以使夾雜著焦油的可燃?xì)膺M(jìn)入該混合氣體進(jìn)入通道的出料通道，該進(jìn)料通道位于該下排氣旋流分離器的頂部且連通于該氣化爐出口，該炭粒收集區(qū)位于該下排氣旋流分離器的底部且連通于該催化劑入口；以及用以吹氣的鼓風(fēng)機(jī)，包括一次風(fēng)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳平，
申請(專利權(quán))人：泰州達(dá)能新能源有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇,32