[發(fā)明專利]利用高溫?zé)峁艹釓较蜷g接供熱的生物質(zhì)氣化爐裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710022294.8
• 申請日: 2007-05-11
• 公開（公告）號: CN101054526A
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張紅;王中賢;陶漢中;莊駿
• 申請（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C10B53/02
• 分類號: C10B53/02
• 代理公司: 南京中新達(dá)專利代理有限公司
• 代理人: 孫鷗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種生物質(zhì)氣化爐，特別涉及一種利用高溫?zé)峁艹釓较蜷g接供熱的生物質(zhì)氣化爐裝置。

背景技術(shù)

生物質(zhì)氣化大都采用空氣燃燒直接氣化，所產(chǎn)生的燃?xì)饩堑蜔嶂禋怏w，一般發(fā)熱量為5MJ/m³左右。也有采用外部供熱的生物質(zhì)間接氣化技術(shù)，燃?xì)獬煞葜胁缓琋₂，熱值可達(dá)10-15MJ/m³。特別在水蒸汽作氣化介質(zhì)時，可得到H₂含量達(dá)50％左右的燃?xì)狻?/p>

在本發(fā)明之前，為了在流化床反應(yīng)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)間接氣化，目前主要有Batelle氣化爐，Latent?heat?ballast氣化爐和Heat-pipe?reformer幾種形式的間接氣化爐，這幾種形式的氣化爐都基本解決了間接供熱問題，但存在氣化爐內(nèi)熱化學(xué)反應(yīng)的溫度與有效產(chǎn)品氣(H₂，CO，CH₄)產(chǎn)率之間的匹配問題。而這些導(dǎo)致了產(chǎn)氣中部分有效成份(H₂，CO，CH₄)轉(zhuǎn)化成為無效成份(CO₂)，使得有效產(chǎn)品氣(H₂，CO，CH₄)的產(chǎn)率下降。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于克服上述缺陷，提供利用高溫?zé)峁艹釓较蜷g接供熱的生物質(zhì)氣化爐裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

利用高溫?zé)峁艹釓较蜷g接供熱的生物質(zhì)氣化爐裝置，包括常壓或微負(fù)壓流化床氣化爐、燃燒室、高溫?zé)峁艹?、旋風(fēng)分離器、蒸汽過熱器、蒸汽發(fā)生器和空氣預(yù)熱器，其主要技術(shù)特征在于有兩個同軸的圓筒，兩同軸圓筒之間的封閉空間為燃燒室，內(nèi)筒的內(nèi)部為流化床氣化爐，高溫?zé)峁艹嵫亓骰矚饣癄t不同軸向高度徑向布置，其在燃燒室的一端為吸熱段，在流化床氣化爐內(nèi)的另一端為放熱段。

本發(fā)明采用的高溫?zé)峁艹崾且环N以金屬鈉或金屬鉀或金屬鈉鉀混合物作為工作介質(zhì)，直徑為30-50mm，長度為50-300mm的小高溫?zé)峁?。它的布置比較靈活，可采用傾斜不同角度布置或者水平布置，并且兩端自由，可徹底消除高溫條件下的結(jié)構(gòu)熱膨脹問題。為了擴(kuò)展換熱面積和強(qiáng)化傳熱，可在高溫?zé)峁艹岬奈鼰岫卧O(shè)置不同形式的肋片。

高溫?zé)峁艹岬膹较虿贾每蓪⑷紵业臒崃繌较騻魅肓骰矚饣癄t中，供生物質(zhì)氣化。在流化床氣化爐不同高度截面上可布置不同數(shù)量的高溫?zé)峁艹?見圖2)，以滿足流化床氣化爐不同高度上對反應(yīng)熱量的需求。

同時在氣化爐軸向設(shè)立了過熱水蒸汽的主線，而沿氣化爐軸向在徑向上設(shè)立了過熱水蒸汽的副線，并通過蒸汽閥門來調(diào)節(jié)軸向主線和徑向副線的過熱水蒸汽比例，以滿足流化床氣化爐內(nèi)各反應(yīng)段對過熱水蒸汽的需求。

本發(fā)明燃燒室布置在氣化爐的外圍，可在軸向和徑向通過高溫?zé)峁艹峋鶆虻叵驓饣癄t內(nèi)供熱，滿足不同組份氣化反應(yīng)的需要。

本發(fā)明是利用過熱水蒸汽作為氣化介質(zhì)，并用高溫?zé)峁艹崽峁┥镔|(zhì)與水蒸汽進(jìn)行氣化所需的反應(yīng)熱。該生物質(zhì)氣化爐能充分利用燃?xì)獾挠酂岙a(chǎn)生水蒸汽，并利用部分燃?xì)馊紵a(chǎn)生的熱量通過高溫?zé)峁艹醾魅霘饣癄t供給生物質(zhì)氣化反應(yīng)所需，產(chǎn)生的煙氣先進(jìn)入蒸汽過熱器過熱水蒸汽，再進(jìn)入空氣預(yù)熱器預(yù)熱助燃空氣，以達(dá)到充分利用熱能的目的。

本發(fā)明是一種結(jié)構(gòu)簡單、傳熱效率高、可靠性高的生物質(zhì)間接氣化裝置。

附圖說明

圖1——本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理示意圖。

圖2——圖1中的流化床截面高溫?zé)峁艹岱植紙D。

圖3——圖1中的不同形式的肋片剖面圖。

其中，(a)表示圓肋片；(b)表示螺旋肋片；(c)表示針肋片。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述：