[發明專利]用于生物質熱解的固體熱載體加熱裝置

有效

• 申請號: 201610408222.6
• 申請日: 2016-06-07
• 公開（公告）號: CN106085486B
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 李志合;易維明;李永軍;蔡紅珍;金誠謙;王紹慶
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: C10G1/00
• 分類號: C10G1/00
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司37205
• 代理人: 徐健

技術領域

本發明涉及一種生物質熱解液化反應過程中使用的裝置，具體涉及一種用于生物質熱解的固體熱載體加熱裝置。

背景技術

生物質材料具有環境友好，資源可再生等特點，是理想的清潔能源之一，具有廣闊的開發利用前景。生物質熱解液化技術是一種熱化學手段，利用高溫固體介質加熱粉狀生物質實現生物質快速熱解液化，是生產生物油的工藝之一，具有冷卻負載小、載體余熱回收容易等優點，也是最具發展潛力的生物質能利用技術之一。

其中，熱載體加熱粉狀生物質是生物燃油生產過程中的關鍵環節,熱載體技術先進與否直接關系到生物燃油的生產成本。隨著生物質熱解技術研究的深入、生物燃油生產規模的擴大,在生物質快速熱解中大都采用獨立的固體熱載體加熱裝置。

但是，現有的熱載體加熱技術不夠成熟,爐型結構比較陳舊，加熱爐熱效率普遍較低,造成了較大的能源浪費,已經不適應生物油規模化生產的需要。

發明內容

本發明提供一種用于生物質熱解的固體熱載體加熱裝置，其通過流化床燃燒器燃燒生物質粉產生高溫煙氣直接加熱固體熱載體，實現固體熱載體的高速高效加熱。

本發明采用如下技術方案：

一種用于生物質熱解的固體熱載體加熱裝置，包括通過管道連接的流化床燃燒器和熱載體加熱器：所述的流化床燃燒器包括燃燒器主體，燃燒器主體連接生物質粉體燃料喂料器，燃燒器主體包括依次連接的供風系統、預分布器、點火室、主燃室和煙氣凈化室，生物質粉體燃料喂料器連接點火室；

所述熱載體加熱器包括熱載體加熱爐，熱載體加熱爐上、下兩端分別連接熱載體喂料器和儲料器，熱載體加熱爐設有進煙口，煙氣凈化室通過進煙管道連接進煙口，所述進煙管道伸入熱載體加熱爐的底部。

所述的流化床燃燒器主體通過在其點火室內點燃生物質粉，在適宜的風粉濃度下實現生物質粉在燃燒室內的穩定燃燒，同時產生的高溫煙氣經凈化后進入進煙管道輸送至熱載體加熱爐，流化床燃燒器產生的高溫煙氣進入熱載體加熱爐底部，高溫煙氣由底部向上流動，與熱載體加熱爐內下落的固體熱載體進行強制對流換熱，從而實現對固體熱載體的加熱，加熱后的固體熱載體從熱載體加熱爐底部排出進入儲料器。

所述熱載體加熱爐內間隔設置有多層擋板，擋板通過螺桿相連接，所述擋板包括圓形擋板和環形擋板，所述圓形擋板的直徑小于熱載體加熱爐的內徑。所述擋板通過緊固螺栓固定在熱載體加熱爐內部。擋板的設置可以改變固體熱載體下落速度的大小和方向，增加固體熱載體在加熱爐內的滯留時間，從而進而增強換熱效果。

所述熱載體喂料器上部連接儲料罐，熱載體喂料器下部設有錐形口，錐形口處設有錐形塊，錐形塊連接上部調節桿，調節桿連接把手，通過把手控制調節桿，進而控制錐形塊的移動，利用錐形塊與錐形口斜壁間相對運動來改變二者之間的間隙，進而控制固體熱載體的流量。

所述生物質粉體燃料喂料器為二級喂料方式，包括刮板式喂料器和螺旋喂料器，刮板式喂料器包括喂料筒，喂料筒頂部設有上料口，底部設有落料口，落料口上方設有直徑大于落料口的錐筒，錐筒下部連接刮板器，電機連接錐筒，錐筒可有效防止物料自由落入落料口，物料只能通過刮板器推入落料口，電機調節刮板器的旋轉速度，以達到精確控制喂料速率的目的。

所述落料口下部連接螺旋喂料器的進料口，螺旋喂料器出料口連接點火室，螺旋喂料器以更高的轉速將物料快速送至流化床燃燒器中，可有效防止生物質粉體因擁堵擠壓而熔融粘結在輸送絞龍上，實現生物質粉的連續、精確和穩定喂料。

所述喂料筒一側設有觀察窗，所述生物質粉體燃料喂料器設置在機架上。

所述熱載體加熱爐設有排煙口，排煙口與旋風分離器相連，旋風分離器對煙氣進行進一步的凈化處理。

所述流化床燃燒器設有溫度傳感器，實時監測流化床燃燒器的溫度，供風系統包括風機和流量計，風機為燃燒提供空氣，流量計有效控制進風量。

所述熱載體加熱爐上設有溫度傳感器，所述流化床燃燒器和熱載體加熱爐之間進煙管道上設有溫度傳感器，熱載體加熱爐排煙口處設有排氣溫度傳感器，所述溫度傳感器均與數據檢測系統連接，數據檢測系統可以實現系統溫度的變化檢測與采集，從而調整熱載體加熱爐的各處溫度。

本發明的優點及有益效果為：

本發明流化床燃燒器在適宜的風粉濃度(即粉體質量與進風量之比)下保證生物質粉體燃料的燃燒效率，實現穩定持續的產生高溫煙氣用于熱載體加熱；

高溫煙氣由底部向上流動，與熱載體加熱爐內下落的固體熱載體進行強制對流換熱，加熱效率高；