[發明專利]一種沸騰式生物質氣化工藝

有效

• 申請號: 201210356273.0
• 申請日: 2012-09-20
• 公開（公告）號: CN103666578A
• 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: C10J3/54
• 分類號: C10J3/54
• 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工藝。

背景技術

目前生物質氣化工藝主要有兩個方向，一為流化床氣化工藝，二為固定床氣化工藝。流化床氣化工藝是生物質燃料在爐內以流化狀態完成氣化過程；其主要特性為要求爐內生物質原料的存量較少，便于流化。固定床氣化工藝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；其特點是要求爐內生物質原料的存量較大。

例如，中國專利01108139.2公開了一種生物質內循環錐形流化床氣化工藝，其將生物質(如木屑、枝木亞、玉米桿、稻草、稻殼、麥草等農林剩余物)粉碎成粒度小于5mm的細顆粒，通過螺旋加料器加入流態化氣化爐；氣化介質為空氣或由膜分離裝置生產的富氧空氣，氣化介質經氣化爐上段預熱后由氣化爐下部加入；流態化氣化的氣化反應段溫度控制在600-900℃范圍，氣化爐上下部的壓差100mmH₂O。

中國專利200710063368.2公開了一種循環流化床熱解氣化方法。該方法為：燃料在熱解氣化室中進行熱解或氣化反應，產生煤氣和半焦；半焦在燃燒室中燃燒產生的高溫循環灰送入熱解氣化室，為熱解氣化反應提供熱量；熱解氣化室產生的半焦經設置于該室底部的半焦返料器送入燃燒室下部燃盡。該裝置包括熱解氣化室、半焦返料器、燃燒室、分離器、循環灰返料器、細灰分離器、細灰返料器；熱解氣化室下部為收縮段，收縮段頂部設有布風裝置,收縮段底部與半焦返料器相通。

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，流化床氣化工藝的主要問題是燃氣灰含量高，氣化爐本體排灰功能很差；固定床氣化工藝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工藝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輸出燃氣的溫度可調、焦油含量可控的生物質氣化系統。

為了實現上述目的，本發明提供了一種沸騰式生物質氣化工藝，其在氣化爐內進行反應，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，

（1）從氣化爐反應段的側部的進料口送入生物質原料，該進料口位于反應段的中部以下，距離反應段底部1/4-1/2高度的位置，反應段內堆積的料高為反應段高度的30%以下；從氣化爐尾灰段的側部通入氣化介質；

（2）首先使氣化爐內的生物質原料在爐排上進行層燃；然后加大氣化介質的通入速度，使氣化爐內的生物質原料以沸騰狀態進行氣化反應，生成燃氣。

本發明的沸騰式生物質氣化工藝借鑒并結合固定床生物質氣化工藝和流化床生物質氣化工藝的特點。其氣化過程包括啟爐點火、層燃狀態氣化過程、沸騰狀態氣化過程、熄爐。其中以固定床氣化爐的方式進行啟爐點火，以流化床氣化爐“關料不關風”的方式進行熄爐。因而可以說，本發明的沸騰式生物質氣化工藝，前半段近似固定床氣化爐的工藝，后半段近似流化床氣化爐的工藝。

相應地，用于實現本發明工藝的沸騰式生物質氣化爐在結構上也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。