[發(fā)明專利]生物質(zhì)異形循環(huán)流化床氣化爐

有效

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• 申請日: 2012-10-11
• 公開（公告）號: CN103102990A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田原宇;喬英云
• 申請（專利權(quán)）人: 田原宇
• 主分類號: C10J3/56
• 分類號: C10J3/56
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明提供生物質(zhì)異形循環(huán)流化床氣化爐，屬于生物質(zhì)能源設(shè)備領(lǐng)域。

2.背景技術(shù)

中國可用的固體生物質(zhì)數(shù)量巨大，主要以農(nóng)業(yè)廢棄物和木材廢物為主。生物質(zhì)分布分散，收集和運輸困難，在中國目前的條件下，難以采用大規(guī)模燃燒技術(shù)。生物質(zhì)氣化技術(shù)是二十世紀出現(xiàn)的利用生物質(zhì)作為能源的一種新技術(shù)。

生物質(zhì)(以農(nóng)作物秸稈為主)氣化是生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)換的一種技術(shù)，其基本原理是在不完全燃燒條件下，將生物質(zhì)原料加熱，使具有較高分子量的有機碳氫化合物鏈裂解，變成較低分子量的CO、H₂、CH₄等可燃氣體，是一種常用的生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換途徑。生物質(zhì)氣化能量轉(zhuǎn)換效率高，設(shè)備簡單，易操作，不受地區(qū)、燃料種類和氣候的限制。生物質(zhì)經(jīng)氣化生成的可燃氣，可廣泛用于炊事、采暖和作物烘干，還可以用作內(nèi)燃機、熱氣機等動力裝置的燃料，輸出電力或動力，提高了生物質(zhì)的能源品位和利用效率。

生物質(zhì)氣化技術(shù)按氣化爐技術(shù)可分為固定床氣化技術(shù)、流化床氣化技術(shù)及攜帶床氣化技術(shù)。固定床氣化技術(shù)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，運行成本低，生物質(zhì)轉(zhuǎn)化率高達98％以上，但焦油較多、難處理，適合用于小規(guī)模氣化；流化床氣化技術(shù)能夠用于大、中規(guī)模氣化，操作負荷變化大，焦油含量低，但設(shè)備結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，操作費用較大，氣體熱值低；攜帶床操作溫度高、無焦油生成、氣體后續(xù)處理難度低，但熱值低、設(shè)備投資大。生物質(zhì)氣化的產(chǎn)品因為規(guī)模效應(yīng)最適合用作燃氣，急需開發(fā)轉(zhuǎn)化率高、熱值高、無焦油，且能有效利用生物質(zhì)硅和鉀資源的生物質(zhì)氣化技術(shù)和設(shè)備。

3.發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服現(xiàn)有生物質(zhì)氣化設(shè)備技術(shù)存在的不足而提供一種生物質(zhì)異形循環(huán)流化床氣化爐，既能燃氣熱值高、不含焦油、不產(chǎn)生酚水，處理規(guī)模大，又能合理的利用了生物質(zhì)的硅和鉀資源。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

生物質(zhì)異形循環(huán)流化床氣化爐，由流化床、氣體分布器、排灰管、進氣管、進料口、一級氣固分離器、粗灰循環(huán)返料管、返料器、二級氣固分離器、硅鉀肥出口、燃氣出口組成。其特征在于異形循環(huán)流化床由湍流流化床和攜帶床反應(yīng)器組成，湍流流化床底部設(shè)有氣體分布器和排灰管，在攜帶床反應(yīng)器底部100-2000mm的位置設(shè)有生物質(zhì)進料口，頂部設(shè)有一級氣固分離器和二級氣固分離器；一級氣固分離器的粗顆粒灰進過循環(huán)返料管通過返料器與異形循環(huán)流化床底部的湍流式流化床相連，第二級氣固器分離的高溫細灰從硅鉀肥出口作為硅鉀肥外送，氣體從燃氣出口作為產(chǎn)品氣外送。

異形循環(huán)流化床是由下部的湍流流化床和上部的攜帶反應(yīng)器組合而成，湍流流化床直徑較大，攜帶反應(yīng)器的小管直徑較小，直徑比值為1.5～4∶1；攜帶反應(yīng)器由大小直徑不同的直管通過大小頭管件連接而成，大小直管的直徑比值為1.2～2∶1。

本發(fā)明將實施例來詳細敘述本發(fā)明的特點。

4.附圖說明

附圖圖1為本發(fā)明生物質(zhì)異形循環(huán)流化床氣化爐的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖的圖面設(shè)明如下：

1、異形循環(huán)流化床2、氣體分布器3、進氣管4、排灰管5、生物質(zhì)加料口6、一級氣固分離器7、返料器8、二級氣固分離器9、硅鉀肥出口10、燃氣出口11、湍流流化床12、攜帶反應(yīng)器

下面結(jié)合附圖和實施例來詳述本發(fā)明的工藝特點。

5.具體實施方式

生物質(zhì)異形循環(huán)流化床氣化爐由異形循環(huán)流化床(1)、氣體分布器(2)、進氣管(3)、排灰管(4)、生物質(zhì)進料口(5)、一級氣固分離器(6)、返料器(7)、二級氣固分離器(8)、硅鉀肥出口(9)、燃氣出口(10)組成，其特征在于組合式流化床(1)底部設(shè)有氣體分布器(2)、進氣管(3)和排灰管(4)，氣體分布器(2)下面設(shè)有進氣管(3)，排灰管(4)布置在氣體分布器(2)的中心或三角形分布；距底部1000-2000mm的位置設(shè)有Y型連通的旋流式氣流床(11)，在旋流式氣流床(11)上部500-3000mm的位置設(shè)有粉煤進料口(5)，頂部設(shè)有一級氣固分離器(6)和二級氣固分離器(9)；一級氣固分離器(6)的粗灰循環(huán)返料管(7)通過返料器(8)與組合式循環(huán)流化床(1)底部相連，二級氣固分離器(9)的細灰循環(huán)返料管(10)通過返料器(8)與旋流式氣流床(11)相連；二級氣固分離器(9)連接合成氣出口(12)。

異性循環(huán)流化床(1)是由下部的湍流流化床(11)和上部的攜帶反應(yīng)器(12)組合而成，湍流流化床(11)直徑較大，攜帶反應(yīng)器(12)的小管直徑較小，直徑比值為1.5～4∶1；攜帶反應(yīng)器由大小直徑不同的直管通過大小頭管件連接而成，大小直管的直徑比值為1.2～2∶1。