[實用新型]自除焦油式生物質固定床氣化爐系統

有效

• 申請號: 201320139730.0
• 申請日: 2013-03-25
• 公開（公告）號: CN203128506U
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 趙廣健;馬培碧;楊昌良;梁鴻超
• 申請（專利權）人: 廣州薪光合環保技術有限公司
• 主分類號: C10J3/20
• 分類號: C10J3/20;C10J3/84
• 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

本實用新型涉及一種自除焦油式生物質固定床氣化爐系統。

背景技術

生物質是十分重要的可再生能源，具有可再生性、低污染性和廣泛分布性等特點。利用生物質作為替代能源，對低碳減排，減少“溫室效應”和改善大氣酸雨環境具有十分重要的意義。生物質氣化系統就是利用生物質在氣化爐中密閉缺氧燃燒，通過干餾熱解及熱化學氧化后產生可燃氣體。

固定床氣化爐是生物質氣化系統的重要類型。固定床氣化爐中，燃料在爐內以堆積的狀態存在，以層燃的方式完成氣化過程。固定床氣化爐因為燃料熱解時間較長，壓料較多，所以燃氣中焦油含量較高，加上所產燃氣溫度較低，導致焦油極易析出，從而堵塞燃氣管道。

目前生物質氣化爐系統多采用外部除焦油如水洗等，或者通過增加二、三次風來提高生物質燃氣溫度來解決或緩解焦油問題。

例如，中國專利申請201010251310.2公開了一種規模化固定床生物質氣化發電生產工藝及成套設備，其由四個部分組成:(1)原料預處理部分，主要包括原料收集、烘干和成型系統；(2)生物質氣化部分，主要為大型生物質固定床氣化爐及其相關配套設施；(3)氣體凈化部分，主要包括除灰、除焦油、脫硫、脫氯等設備；(4)燃氣發電部分，深度凈化后的燃氣主要利用內燃機中燃燒發電。

中國專利申請201110385439.7公開了一種焦油分級收集的固定床生物質氣化工藝及設備，設置與氣化爐相連的高溫過濾除塵器，在高溫過濾除塵器的出氣口串連多個焦油收集器，經氣化風入口管向氣化爐的頂部或底部通入氣化風流，將氣化爐中含有焦油的高溫混合氣體排出，在保持溫度的條件下，經第一導氣管進入高溫過濾除塵器進行高溫除塵，之后經第二導氣管進入串連的多個焦油收集器分段處理，得到不同成份的焦油。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進行有效的利用。

上述技術方案中，采用外部除焦油，通過外部水洗析出的焦油與水一起排入環境中，造成對循環水的污染和工作環境的惡化，并且對外部環境造成嚴重的污染。

而通過增加二、三次風提高燃氣溫度，實際上是以犧牲燃氣的熱值為代價的，并且提高燃氣溫度對燃氣管道及后續設備的要求也大大提高，成本也將隨之增加，并且伴隨管路延長，不可避免的出現燃氣降溫，一旦降溫，就會產生焦油。

這兩種技術都是在犧牲環境、投資成本（設備的使用壽命）或產出效率的前提下解決焦油問題的，都有非常明顯的缺陷。

因此，如何提供一種既能實現較好的除焦油效果、又能在不降低產出效率及設備使用壽命、且不對環境造成污染的生物質氣化系統，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，本實用新型的目的是提供一種自除焦油式生物質固定床氣化爐系統，其既能實現較好的除焦油效果，又能在不降低產出效率及設備使用壽命，且不對環境造成污染，還能滿足工業化應用的需要。

為了實現上述目的，本實用新型提供了一種自除焦油式生物質固定床氣化爐系統，其包括自除焦油式生物質固定床氣化爐，該自除焦油式生物質固定床氣化爐包括縱向設置的爐體，爐體自下至上依次為錐斗狀尾灰段（含風室）、筒狀反應段、除焦油段；尾灰段和反應段之間設有爐排；除焦油段的頂部設有燃氣出口；尾灰段的底部設有出渣口，尾灰段的側部設有至少一個氣化介質入口；反應段的上部側面設有進料口；

反應段和除焦油段之間設有隔板，隔板上設有用于與反應段相通的燃氣入口；除焦油段內設有除焦油裝置，除焦油裝置包括冷凝筒，冷凝筒包括兩端開口的筒狀殼體，筒狀殼體的下端開口連接于隔板上的燃氣入口；除焦油段的爐壁、隔板、除焦油裝置的外殼三者形成燃氣無法進入的空間；

筒狀殼體內設有多條冷卻管形成的管束，該多條冷卻管豎直懸掛且間隔設置，筒狀殼體的上端開口連接燃氣管道，燃氣管道連接至燃氣出口。

本實用新型中，反應段的上部側面設有進料口，生物質燃料通過該進料口從爐外輸送至爐內進行反應，該進料口設置于隔板的下方。

本實用新型的自除焦油式生物質固定床氣化爐系統還包括進料裝置，該進料裝置可為各種合適的進料裝置，由于進料有可能被焦油黏住，因而其優選為連續進料裝置例如螺旋輸送機。

本實用新型中，反應段內所產生的燃氣通過隔板上的燃氣入口進入冷凝筒的筒狀殼體內，穿過該筒狀殼體到達燃氣管道，然后穿過燃氣管道到達位于爐頂的燃氣出口并輸出。在燃氣穿過筒狀殼體的過程中，由于冷卻管的冷卻作用，燃氣的溫度降低，燃氣內所包含的焦油成分遇冷凝結在冷卻管的外管壁上以及筒狀殼體的內壁上，同時捕捉燃氣中攜帶的灰塵，積累到一定程度后，在自重的作用下，向下流動，最后滴落到爐內料堆。