一種高效流化床生物質氣化裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及生物質氣化和凈化技術領域，特別是涉及一種高效流化床生物質氣化裝置。
【背景技術】
[0002]生物質能具有資源豐富、廉價、可再生、清潔等特點，它的開發(fā)與應用一直引起廣泛的關注，生物質氣化是一種常見的生物質能轉換技術。生物質氣化是以空氣、富氧水蒸氣及其混合物為氣化介質，通過氣化裝置將固體生物質轉化為可燃氣的技術，工藝原理分為干燥、熱解、氧化、還原四個過程，生物質氣化后的燃氣可用于燃燒、發(fā)電、合成化學產(chǎn)品等。
[0003]生物質氣化裝置是氣化技術的核心設備，目前研宄最多的是固定床和流化床工藝。固定床工藝技術簡單、操作方便，但爐內氣化過程難于控制，爐內物質容易搭橋形成空腔，隨機性大，處理量較小。流化床的優(yōu)點是連續(xù)運行能力強、燃氣質量穩(wěn)定、氣化強度高，適用于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，其缺點是粗燃氣中灰塵含量高，焦油含量也偏高，需進一步凈化，工藝復雜，投資及運營成本高。
[0004]焦油是生物質氣化產(chǎn)生燃氣過程中不可避免的副產(chǎn)物，生物質氣化裝置產(chǎn)生的焦油含量為10?200g/Nm3，能量占生物質總能量的5%?15%，焦油含量過高導致能量浪費、氣化效率降低。焦油在高溫下可裂解，成氣態(tài)，在溫度低于200°C時，開始凝結為液體，造成設備腐蝕、管道堵塞、污染環(huán)境等，不利于氣化系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行。
[0005]傳統(tǒng)的生物質氣化工藝主要通過物理方法移除焦油，產(chǎn)生洗焦廢水，造成二次污染，且廢水處理成本高。
【實用新型內容】
[0006]為解決上述問題，本實用新型提供一種可有效擴大氣化效率及氣化強度，提高燃氣凈化程度且能降低運營和投資成本的高效流化床生物質氣化裝置。
[0007]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0008]一種高效流化床生物質氣化裝置，包括干燥裂解室和流化床本體，干燥裂解室的底部設有伸入流化床本體下部的螺旋送料機，干燥裂解室和流化床本體的頂部通過燃氣通道連接，干燥裂解室的上部設有料倉，流化床本體的頂部設有氣化介質預熱器和與氣化介質預熱器相連輸入氣化介質的風機，經(jīng)過氣化介質預熱器后的氣化介質輸入流化床本體的底部。
[0009]進一步作為本實用新型技術方案的改進，流化床本體的底部位于氣化介質輸入口的上方設有布風板和排布在布風板上的若干風帽，流化床本體的底部位于布風板的下方設有冷渣機和位于冷渣機底部的炭渣出口。
[0010]進一步作為本實用新型技術方案的改進，與干燥裂解室的底部相連設有輸出生物質燃氣的燃氣輸送風機，燃氣輸送風機通過燃氣輸出管道輸送中燃氣燃燒設備。
[0011]進一步作為本實用新型技術方案的改進，料倉上設有兩道彼此平行的液壓閘閥，各液壓閘閥通過液壓缸驅動。
[0012]進一步作為本實用新型技術方案的改進，燃氣通道與流化床本體、干燥裂解室以及料倉的底部均密封。
[0013]本實用新型的有益效果:此高效流化床生物質氣化裝置將通過流化床產(chǎn)生的生物質燃氣逐次降溫至排出使用，并將生物質燃氣降溫過程中的熱量通過換熱裝置預熱氣化介質以及干燥裂解生物質原料，使能源達到最大利用率，以擴大氣化效率及氣化強度，并能降低氣化裝置的投資和運營成本，生物質燃氣在對生物質原料干燥和裂解的過程中，也能去除生物質燃氣的焦油和灰塵，達到有效凈化的目的。
【附圖說明】
[0014]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明:
[0015]圖1是本實用新型實施例整體結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]參照圖1，本實用新型為一種高效流化床生物質氣化裝置，包括干燥裂解室9和流化床本體2，干燥裂解室9的底部設有伸入流化床本體2下部的螺旋送料機7，干燥裂解室9和流化床本體2的頂部通過燃氣通道連接，干燥裂解室9的上部設有料倉4，流化床本體2的頂部設有氣化介質預熱器I和與氣化介質預熱器I相連輸入氣化介質的風機3，經(jīng)過氣化介質預熱器I后的氣化介質輸入流化床本體2的底部。
[0017]此高效流化床生物質氣化裝置將通過流化床本體2產(chǎn)生的生物質燃氣逐次降溫至排出使用，并將生物質燃氣降溫過程中的熱量通過換熱裝置預熱氣化介質以及干燥裂解生物質原料，使能源達到最大利用率，以擴大氣化效率及氣化強度，并能降低氣化裝置的投資和運營成本，生物質燃氣在對生物質原料干燥和裂解的過程中，也能去除生物質燃氣的焦油和灰塵，達到有效凈化的目的。
[0018]作為本實用新型優(yōu)選的實施方式，流化床本體2的底部位于氣化介質輸入口的上方設有布風板和排布在布風板上的若干風帽，流化床本體2的底部位于布風板的下方設有冷渣機8和位于冷渣機8底部的炭渣出口。
[0019]作為本實用新型優(yōu)選的實施方式，與干燥裂解室9的底部相連設有輸出生物質燃氣的燃氣輸送風機6，燃氣輸送風機6通過燃氣輸出管道輸送中燃氣燃燒設備。
[0020]作為本實用新型優(yōu)選的實施方式，料倉4上設有兩道彼此平行的液壓閘閥5，各液壓閘閥5通過液壓缸驅動。
[0021]作為本實用新型優(yōu)選的實施方式，燃氣通道與流化床本體2、干燥裂解室9以及料倉4的底部均密封。
[0022]預熱后的氣化介質與干燥裂解后的生物質原料在流化床本體2內反應，氣化效率可高達90%，氣化強度可達1500kg/(m2.h)。
[0023]氣化介質預熱器采用高溫陶瓷管制作且錯列布置。
[0024]作為進料系統(tǒng)的料倉4采用分級進料方式及雙密封的液壓閘閥5。
[0025]排渣系統(tǒng)采用干式連續(xù)排渣方式，并采用夾套水冷式的冷渣機實現(xiàn)炭渣的降溫。
[0026]由于流化床本體2與干燥裂解室9獨立布置，生物質氣化過程中的氧化還原反應在流化床本體2內進行，大大提高裝置的氣化效率及氣化強度，干燥裂解室9采用固定床形式，有效過濾生物質燃氣中的雜質，達到凈化生物質燃氣的效果。
[0027]流化床本體2產(chǎn)生的生物質燃氣中的焦油以氣態(tài)形式存在，生物質燃氣經(jīng)氣化介質預熱器降溫后，部分焦油冷凝重新返回流化床本體2內參與反應。生物質燃氣經(jīng)裝滿生物質原料的干燥裂解室9進一步降溫至100°C以下，96%的焦油及灰塵冷凝被生物質原料滯留，隨原料經(jīng)螺旋送料器7進入流化床本體2中參與反應，生物質燃氣中大部分的焦油在流化床本體2中循環(huán)反應，最終降低了生物質燃氣中的焦油及灰含量，確保了生物質燃氣的潔凈度，同時利用了焦油的熱量。
[0028]由于氣化介質預熱器I降低生物質燃氣溫度的同時加熱了氣化介質，高溫氣化介質進入流化床本體2反應有利于提尚反應速率。
[0029]進料系統(tǒng)采用分級進料方式及雙密封的液壓閘閥5，第一級進料時，第一級的液壓閘閥5打開，第二級液壓閘閥5關閉，在第二級進料時，第一級的液壓閘閥5關閉，第二級液壓閘閥5打開，確保進料系統(tǒng)的連續(xù)密封性，兩級的液壓閘閥5的動力裝置采用全液壓結構形式，可控性強，密封效果好，無漏氣風險。
[0030]排渣系統(tǒng)采用干式連續(xù)排渣方式，并采用夾套水冷式的冷渣機實現(xiàn)炭渣的降溫，一方面避免了產(chǎn)生洗渣廢水，造成二次污染，且便于裝卸運輸及回收利用。
[0031]當然，本實用新型創(chuàng)造并不局限于上述實施方式，熟悉本領域的技術人員在不違背本實用新型精神的前提下還可作出等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權利要求所限定的范圍內。
【主權項】
1.一種高效流化床生物質氣化裝置，其特征在于:包括干燥裂解室(9)和流化床本體(2)，所述干燥裂解室(9)的底部設有伸入流化床本體(2)下部的螺旋送料機(7)，所述干燥裂解室(9 )和流化床本體(2 )的頂部通過燃氣通道連接，所述干燥裂解室(9 )的上部設有料倉(4)，所述流化床本體(2)的頂部設有氣化介質預熱器(I)和與所述氣化介質預熱器(I)相連輸入氣化介質的風機(3)，經(jīng)過所述氣化介質預熱器(I)后的氣化介質輸入流化床本體(2)的底部。
2.根據(jù)權利要求1所述的高效流化床生物質氣化裝置，其特征在于:所述流化床本體(2)的底部位于氣化介質輸入口的上方設有布風板和排布在布風板上的若干風帽，所述流化床本體(2)的底部位于布風板的下方設有冷渣機(8)和位于冷渣機(8)底部的炭渣出口。
3.根據(jù)權利要求1所述的高效流化床生物質氣化裝置，其特征在于:與所述干燥裂解室(9 )的底部相連設有輸出生物質燃氣的燃氣輸送風機(6 )，所述燃氣輸送風機(6 )通過燃氣輸出管道輸送中燃氣燃燒設備。
4.根據(jù)權利要求1所述的高效流化床生物質氣化裝置，其特征在于:所述料倉(4)上設有兩道彼此平行的液壓閘閥(5 )，各所述液壓閘閥(5 )通過液壓缸驅動。
5.根據(jù)權利要求1所述的高效流化床生物質氣化裝置，其特征在于:所述燃氣通道與流化床本體(2)、干燥裂解室(9)以及料倉(4)的底部均密封。
【專利摘要】本實用新型公開了一種高效流化床生物質氣化裝置，包括干燥裂解室和流化床本體，干燥裂解室的底部設有伸入流化床本體下部的螺旋送料機，干燥裂解室和流化床本體的頂部通過燃氣通道連接，干燥裂解室的上部設有料倉，流化床本體的頂部設有氣化介質預熱器和與氣化介質預熱器相連輸入氣化介質的風機，經(jīng)過氣化介質預熱器后的氣化介質輸入流化床本體的底部。此高效流化床生物質氣化裝置將通過流化床產(chǎn)生的生物質燃氣逐次降溫至排出使用，并將生物質燃氣降溫過程中的熱量通過換熱裝置預熱氣化介質以及干燥裂解生物質原料，使能源達到最大利用率，此實用新型用于生物質氣化和凈化技術領域。
【IPC分類】C10J3-56, C10J3-84
【公開號】CN204569853
【申請?zhí)枴緾N201420820506
【發(fā)明人】李強, 李新愛, 蘇德仁, 鄧立新, 張大林
【申請人】廣東正鵬生物質能源科技有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2014年12月18日