[發明專利]窯爐用生物質顆粒氣化工藝方法

有效

• 申請號: 201210220046.5
• 申請日: 2012-06-29
• 公開（公告）號: CN102703123A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 韋科華;韋泉
• 申請（專利權）人: 柳州新綠能源科技有限公司
• 主分類號: C10J3/20
• 分類號: C10J3/20;C10J3/84
• 代理公司: 柳州市集智專利商標事務所 45102
• 代理人: 黃有斯

技術領域

?本發明涉及生物質物料氣化制取燃氣技術領域，尤其是一種將生物質固態物料經過碳化或者焦化的氣化工藝制取燃氣，并對氣化生成的可燃氣體經行凈化處理的工藝方法。

背景技術

生物質是指利用大氣、水、土地等通過光合作用而產生的各種有機體，生物質資源豐富和世界各地對新能源的迫脅需求，使生物質資源的開發成為近年來新能源建設的一個熱門課題。為了使可再生的生物質資源得到充分利用，并減少環境污染，對生物質資源的利用主要是將生物質原料氣化生成可燃氣體來替代傳統的天然氣，以獲得清潔能源，生物質氣化技術對建立可持續的能源系統，促進國民經濟發展和環境保護具有重大意義。生物質氣化技術是將生物質在缺氧狀態下加熱裂解氣化，使碳、氫、氧等元素轉變成一氧化碳、甲烷、氫氣等可燃性氣體，除去灰分、焦油、液體等雜質后獲得使用方便、清潔的燃氣。現有的生物質氣化設備如“柴草桔桿氣化爐”（專利公告號為CN2591040Y，公告日為2003年12月10日），該爐包括有倒錐形爐膛、爐箅、灰倉、爐膛進風口、進氣勻壓室、燃氣的集氣室和凈化器，所述爐膛的側面與外界之間由夾層結構的氣室所隔離，所述凈化器由套管冷凝器和排管冷凝器串聯后裝在水箱內構成。現有的生物質氣化方法是使用這類氣化爐對木材、草或莊稼桔桿直接氣化，其生成的可燃氣中焦油含量較高，為避免結焦現象產生，必須控制氣化溫度在較低范圍內，能源轉換率低，獲得的可燃氣熱值較低（燃氣熱值為2800千卡?/千克左右），且焦油含量高（焦油含量大于2%），凈化效果不夠理想，出氣不均勻，難以進行工業上的應用，尤其是難以滿足窯爐等需要穩定的、足量的潔凈能源的工業化設備的生產需求。

發明內容

本發明的目的是提供一種窯爐用生物質顆粒氣化工藝方法，這種氣化工藝方法可以解決現有生物質氣化技術中存在的焦油含量高，能源轉換率低，燃氣熱值較低，凈化效果不夠理想，出氣不均勻的問題。

為了解決上述問題，本發明采用的技術方案是：這種窯爐用生物質顆粒氣化工藝方法包括有以下步驟：

A、備料：將秸稈、木糠和刨花粉碎混合，烘干后壓制成生物質顆粒；

B、制氣：將生物質顆粒按一定重量加入生物質燃氣制氣爐進行熱化裂解反應，控制爐內燃燒溫度在900～1200℃，產生混合燃氣，燃氣出口的溫度控制在350～550℃；

C、噴淋：采用噴淋旋風室對出爐的所述混合燃氣進行噴淋，除去大部分焦油和灰分，噴淋后的燃氣溫度控制在200℃以下；

D、冷卻：經噴淋后的燃氣進入凈化器，進行換熱實現凈化器出口燃氣溫度在100℃以下；

E、旋風分離：冷卻后的燃氣進入旋風室，在旋風分離的作用下，將燃氣中的焦油和灰分分離出來；

F、調壓分離：旋風分離后的燃氣進入分離器中，在分離器的冷凝作用下進一步分離成潔凈燃氣和液態渣，控制輸出的所述潔凈燃氣溫度在20～25℃。

上述窯爐用生物質顆粒氣化工藝方法中，更具體的技術方案還可以是：所述生物質燃氣制氣爐有一個由爐殼、倒錐形的筒體和爐篦圍成的爐膛的爐體，所述爐膛下方設置有灰倉，所述爐體的頂部設置有進料口，所述進料口處安裝有電動進料閥，所述電動進料閥連接有料斗，所述電動進料閥的下方設置有電動閘閥；所述灰倉內置有螺旋桿，所述螺栓桿與設置于所述爐體外部的動力機相連接，所述灰倉的底部設有排渣口，所述灰倉的壁體上開設有與外部相連通的點火口；所述爐體的出氣口和所述凈化器的進氣口之間通過連接管連通有噴淋旋風室，所述噴淋旋風室的上部設有冷卻液的噴頭，所述噴淋旋風室外圍設有水冷室，所述噴淋旋風室底部設有排液口；所述凈化器的出氣口通過連接管連接有旋風室，所述旋風室底部設有排液口；所述旋風室通過連接管連接有由金屬網和制冷管裝在封閉的外殼內構成的分離器，所述制冷管與置于所述分離器外的壓縮機相連通，所述外殼設置有出氣口和排液口，該出氣口連接有燃氣輸出管。所述爐膛的上部為圓筒狀，所述爐膛的下部為倒錐形的筒體，所述筒體的高度與所述爐膛的高度的比例為1.25～3：10，所述筒體的筒底內徑與所述爐膛上部內徑的比例為3.75～6.65：10；所述爐膛進風口為開設于所述筒體上的孔徑為1～3厘米的圓孔，所述筒體上開設有8個以上的所述圓孔，所述爐膛進風口高于所述爐篦的高度H為10～20厘米；所述凈化器內設有氣室，所述氣室具有上氣室和下氣室，所述上氣室和所述下氣室之間連接有多根傾斜的冷凝管。所述生物質顆粒直徑為8～12毫米，長度為20～30毫米，密度為1～1.3噸/?立方米。

由于采用了上述技術方案，本發明與現有技術相比具有如下有益效果：