[發明專利]低焦油生物質氣化系統

在審

• 申請號: 201710131556.8
• 申請日: 2017-03-07
• 公開（公告）號: CN106753582A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 陳平
• 申請（專利權）人: 泰州達能新能源有限公司
• 主分類號: C10J3/56
• 分類號: C10J3/56;C10J3/84
• 代理公司: 南京科知維創知識產權代理有限責任公司32270
• 代理人: 王萍萍

技術領域

本發明涉及生物質氣化領域，具體涉及一種可降低可燃氣焦油含量的低焦油生物質氣化系統。

背景技術

伴隨著工業和現代文明的進步，新能源的開發以及環境保護成為當今人類面臨的首要問題。基于化石燃料的不可再生性和在使用過程中對環境的惡劣影響，生物質能將逐漸成為本世紀的主要能源之一。生物質在我國豐富而廣泛，若大力發展生物質氣化技術，將對緩解能源供求矛盾和減少環境污染有著十分重要的意義。生物質氣化技術是生物質高效利用的重要方法之一，也是當前生物質能技術研究的熱點之一。現階段生物質氣化技術已經進入實用階段，在我國也有了小規模的集中供氣、供熱及氣化發電等方面的應用。

生物質氣化的目標是得到盡可能多的可燃性氣體，現有的生物質氣化技術采用使部分生物質燃料低氧燃燒，然后利用其煙氣所具有的熱量和剩余氧氣對其生物質物料進行熱解和氣化的方法，這種方法將會產生大量的焦油。目前生物質氣化所得氣體中的焦油含量一般會高達20g/m³以上，焦油的產生不僅會引起管道堵塞，影響操作系統的正常運行，同時焦油中的許多物質具有致癌作用。另外，現有的生物質燃氣凈化都采用水洗法，不僅會造成嚴重的環境污染，而且也造成了能源的浪費。所以，如何進一步裂解焦油，將焦油盡可能轉化為具有較高熱值的氣體(如CO,H₂,CH₄等)，對于潔凈高效利用生物質具有重要的意義。而自生物質氣化技術問世以來，如何減少可燃氣中的焦油含量一直沒有得到很好的解決。

發明內容

為了克服現有的生物質氣化爐生成燃氣中所含焦油量高的不足，本發明的目的在于如何對生成燃氣中的焦油進行高效凈化，以達到降低焦油含量。

低焦油生物質氣化系統包括流化床氣化爐、裂解爐、下排氣旋流分離器以及鼓風機。流化床氣化爐具有用以使生物質原料進入的進料口、用以使空氣流進入的布風室和用以使產生的夾雜有炭及焦油的可燃氣排出的氣化爐出口，該布風室設置于該流化床氣化爐的底部，該氣化爐出口設置于該流化床氣化爐的頂部，該進料口設置于該布風室和該氣化爐出口之間且相對鄰近于該布風室。裂解爐包括混合氣體進入通道、與該混合氣體進入通道連通的爐本體和設置于該爐本體內的錐體部，該錐體部設置于該爐本體的底部，該錐體部的錐形壁上方和該爐本體的內壁之間形成裂解反應空間，且該錐體部的錐形壁下方和該爐本體的內壁之間形成排氣空間，該混合氣體進入通道相對鄰近于該爐本體的頂部設置且連通于該裂解反應空間，該爐本體具有催化劑入口和可燃氣出口，該催化劑入口設置于該爐本體的頂部且連通于該裂解反應空間，該可燃氣出口設置于該爐本體的底部且與該排氣空間連通，該錐體部具有爐渣排出口和多個溢氣孔，該爐渣排出口設置于該錐體部的底部且連通于該爐本體的外部，該多個溢氣孔均勻分布在該錐體部的錐形壁上且與該排氣空間連通。下排氣旋流分離器，具有用以使該流化床氣化爐產生的夾雜有炭及焦油的可燃氣進入的進料通道、用以在旋風分離作用下使炭粒落入的炭粒收集區和用以使夾雜著焦油的可燃氣進入該混合氣體進入通道的出料通道，該進料通道位于該下排氣旋流分離器的頂部且連通于該氣化爐出口，該炭粒收集區位于該下排氣旋流分離器的底部且連通于該催化劑入口。用以吹氣的鼓風機包括一次風通道和二次風通道，該一次風通道連通于該布風室，該二次風通道連通于該混合氣體進入通道。

較佳地，低焦油生物質氣化系統還包括進料斗和與該進料斗連通的螺旋進料器，該螺旋進料器用以將由該進料斗落下的生物質原料輸送至該流化床氣化爐的進料口。

較佳地，該一次風通道和該二次風通道分別具有風量控制閥。

較佳地，下排氣旋流分離器包括用以使從該進料通道進入的氣流產生旋轉的導向葉片和用以使氣流中炭粒分離的筒體，該炭粒收集區位于該筒體的底部，該出料通道設置于該筒體的中部。

較佳地，低焦油生物質氣化系統還包括外加炭粒儲備區，該外加炭粒儲備區輸出量可控地連通于該爐本體的該裂解反應空間。

較佳地，炭粒收集區與該催化劑入口之間設置有流量控制閥。

較佳地，低焦油生物質氣化系統還包括用以吸氣的排風機，該排風機連通于該可燃氣出口。

較佳地，低焦油生物質氣化系統還包括螺旋排渣器，該螺旋排渣器設置于該爐渣排出口且與該裂解反應空間連通。

較佳地，裂解爐的爐本體內裂解溫度為900℃至1200℃。

較佳地，氣化爐出口的氣體溫度為600℃至660℃。