[發明專利]一種沸騰式生物質氣化系統

有效

• 申請號: 201210355664.0
• 申請日: 2012-09-20
• 公開（公告）號: CN103666567A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 趙廣健
• 申請（專利權）人: 趙廣健
• 主分類號: C10J3/00
• 分類號: C10J3/00;C10J3/48;C10J3/84;C10J3/50;C10J3/52;C10J3/72
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 戴建波;朱本利

技術領域

本發明涉及一種沸騰式生物質氣化系統。

背景技術

目前生物質氣化爐主要有兩個方向，一為流化床氣化爐，二為固定床氣化爐。流化床氣化爐是生物質燃料在爐內以流化狀態完成氣化過程；其主要特性為要求進爐生物質原料的量較少，便于流化。固定床氣化爐是生物質在爐內以堆積的狀態存在，以層燃的方式完成氣化過程；其特點是要求進爐生物質原料的量較大。

例如，中國專利申請201120162620公開了一種生物質高速循環流化床氣化爐，其包括提升管、布風系統、旋風分離器及返料器，提升管開設有加料口，布風系統設于提升管底部，布風系統包括風室、布風板和風帽，布風板設置于風室內的上部，風帽設置在布風板上，提升管的上部出口與旋風分離器連接，旋風分離器的下部和返料器的進口連接，返料器的出口與提升管底部相連。

中國專利201120058801公開了一種生物質氣化系統。該系統由送風系統、螺旋加料器、流化床氣化爐、旋風分離器、焦油重整裝置、凈化系統和儲氣裝置構成。在流化床氣化爐壁一側設置至少3個進樣口用來加入氣體或固體催化劑，在盲板上設置至少2個進樣口用來加入液體催化劑。生物質經過氣化后，未被反應的生物質通過旋風分離器的分離被脫出，起到了初步凈化熱解氣的作用，熱解氣經過焦油重整裝置將大部分焦油轉化為永久性氣體并通過凈化系統進一步脫去未被轉化的少量大分子的焦油等物質，得到純凈的熱解氣可送至儲氣裝置或直接送到氣用戶。

中國專利201120558492公開了一種生物質固定床多聯產氣化爐，其包括爐體與爐箅，爐體內部設置均流裝置，均流裝置將爐體內部分為上、下兩部分，上部為反應室，下部為催化裂解室；爐箅呈圓臺形，設置在催化裂解室中并與反應室底部連接；爐體頂部還設置有空氣進口，爐體底部設置有出炭口，爐體下部設置燃氣出口，燃氣出口與催化裂解室連通。

中國專利201120482192公開了一種焦油分級收集的固定床生物質氣化設備，其包括氣化爐，在氣化爐的頂部或底部入口設置氣化風入口管、出口設置第一導氣管，經第一導氣管連接有高溫過濾除塵器，高溫過濾除塵器經第二導氣管串連有多個焦油收集器，每個焦油收集器內分別設有冷卻器，焦油收集器下設有集焦池，集焦池的底部設有排焦管。根據燃氣中焦油成分的餾段不同，利用冷卻方式分級收集燃氣中的焦油，再根據收集到的成分的不同，有效的利用。

上述技術方案中，流化床氣化爐的主要問題是燃氣灰含量高，氣化爐本體排灰功能很差；固定床氣化爐的主要問題是燃氣焦油含量過高，容易出現燒偏、燒穿現象。

因此，如何提供一種燃氣灰含量低、具備排灰功能且燃氣焦油含量低的生物質氣化系統成為了業界需要解決的問題。

發明內容

針對現有技術的缺點，本發明的目的是提供一種燃氣灰含量低、具備排灰功能且燃氣焦油含量低的生物質氣化系統。

為了實現上述目的，本發明提供了一種沸騰式生物質氣化系統，其包括進料裝置、沸騰式生物質氣化爐；沸騰式生物質氣化爐包括反應段和尾灰段；反應段和尾灰段上下設置，反應段和尾灰段之間設有爐排；其中，反應段為豎直設置的筒體，反應段的側部設有進料口，該進料口位于反應段的中部以下；反應段的頂端密封，其側面的上部設有燃氣出口；尾灰段為錐斗狀，其位于反應段的下方；尾灰段的底部設有出渣口；尾灰段的側部設有進風口，該進風口連接進風管道。

本發明的沸騰式生物質氣化爐在結構上借鑒并結合固定床生物質氣化爐和流化床生物質氣化爐的特點。

進料方面，由于固定床氣化爐內的料高比較高，通常達到反應段高度的80%，其必須從頂部進料；而流化床氣化爐內的生物質燃料以懸浮狀態或者流化狀態進行氣化反應，爐內無所謂料高，因而其進料口可以偏低，設于反應段側部的中部以下，當生物質原料比較細、粉料多，則進料口可低些，當生物質原料比較粗，則進料口可高些；本發明的沸騰式生物質氣化爐內的料高不會很高，一般為反應段高度的25%以下，而其進料口的位置只要略高于料高即可，其進料口借鑒流化床的進料口，設置于反應段的側部，優選為距離反應段底部1/4-1/2的位置。

排灰和進氣方面，由于流化床的爐排的正下方設有風口及風帽，排灰和進氣很容易互相影響，即灰渣下落的過程中被風口及風帽阻擋，同時灰渣容易堵塞風口，導致向爐內送風困難，進而影響爐內氣化反應的進程。而固定床的進風口通常位于尾灰段的側面，不會阻擋排灰及被灰渣堵塞。本發明的沸騰式生物質氣化爐的排灰和進氣借鑒固定床的排灰和進氣方式，將進氣口設置于尾灰段的側面。