[實用新型]一種生成低焦油生物質燃氣的上吸式固定床系統

有效

• 申請號: 201720097216.3
• 申請日: 2017-01-25
• 公開（公告）號: CN206467204U
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發明（設計）人: 林進猛;李新愛
• 申請（專利權）人: 廣東國能中林實業有限公司
• 主分類號: C10J3/20
• 分類號: C10J3/20;C10J3/72
• 代理公司: 中山市高端專利代理事務所(特殊普通合伙)44346
• 代理人: 黃鑫

技術領域

本實用新型涉及生物質氣化領域，尤其是涉及一種生成低焦油生物質燃氣的上吸式固定床系統。

背景技術

上吸式固定床氣化裝置的工作原理是：生物質原料由上吸式固定床上部加入，靠重力向下移動，空氣自下部進入，向上經過各反應層，燃氣從上部排出。進入氣化裝置的原料遇到上升的熱氣流，干燥、熱解，析出揮發分，余下的木炭再與空氣發生氧化和還原反應。進入氣化裝置的空氣首先與木炭發生氧化反應，反應溫度上升至1000℃以上，然后通過還原層生成含CO和H₂等可燃氣體后，進入熱解層，與熱解層析出的揮發分混合成為粗燃氣。由于焦油未經過高溫層再次裂解，所以粗燃氣中焦油含量較多。粗燃氣中的焦油是燃氣在供熱、發電等應用方面的主要限制因素。

降低焦油含量的方法有化學法和物理法，其中化學法分為催化裂解和熱裂解。利用炭來催化焦油裂解，屬于降低焦油含量的方法之一。在實際應用過程中，使用炭來催化裂解焦油存在以下問題：(1)需要獨立制備用于催化焦油裂解的炭，增加了成本；(2)炭催化裂解焦油時，要求溫度高于1000℃。

實用新型內容

為了克服上述技術問題，本實用新型的目的在于提供一種上吸式固定床系統，其能夠生成低焦油生物質燃氣，并充分利用余熱。

本實用新型采用的技術方案是：

提供一種生成低焦油生物質燃氣的上吸式固定床系統，包括上吸式固定床氣化裝置、裂解裝置、換熱器和預熱器；所述上吸式固定床氣化裝置上端設有第一進料口和第一燃氣出口，下端設有第一出料口；所述裂解裝置上端設有第二進料口、燃氣風箱以及與燃氣風箱連接的燃氣入口，下端設有第二出料口和第二燃氣出口；所述第一出料口與所述第二進料口之間設有螺旋輸送裝置，所述第一燃氣出口和所述燃氣入口之間設有第一燃氣通道，所述第二燃氣出口和所述預熱器之間設有第二燃氣通道，所述第一燃氣通道和所述第二燃氣通道與換熱器連通并可在換熱器內間接換熱；所述上吸式固定床氣化裝置下端設有風室，所述裂解裝置中間設有環形風箱；所述所述預熱器上設有氣化劑輸送管道，所述氣化劑輸送管道在出口處分成上支管道和下支管道，所述上支管道與所述風室連接，所述下支管道與所述環形風箱連接。

生物質原理從第一進料口進料，氣化劑經上支管道進入風室，生物質原料與氣化劑在所述上吸式固定床氣化裝置內進行反應，所述上吸式固定床氣化裝置根據實際反應情況由下至上分成還原區、氧化區、熱解區和干燥區，所述上吸式固定床氣化裝置產生350-400℃的粗燃氣。

粗燃氣由第一燃氣通道輸送，經換熱器換熱后，再經燃氣風箱進入裂解裝置；同時上吸式固定床氣化裝置的炭經螺旋輸送裝置送至裂解裝置，作為裂解催化劑。氣化劑由環形風箱進入裂解裝置，與炭反應，維持裂解裝置內溫度不低于1000℃，裂解裝置產生800-850℃的凈燃氣。

凈燃氣由第二燃氣通道輸送，在換熱器內與粗燃氣進行熱交換，粗燃氣溫度升至700℃；凈燃氣在預熱器中與氣化劑進行熱交換，將氣化劑的溫度升至200℃以上。最終排出的凈燃氣溫度降至150℃以下。

進一步地，所述螺旋輸送裝置是耐溫1000℃以上的耐高溫材料制成的裝置。所述的裂解裝置的筒體設置有耐火絕熱層，減少系統的散熱。

進一步地，所述換熱器包括殼程和管程，所述第一燃氣通道與管程連通，所述第二燃氣通道與殼程連通，提高系統熱交換效率。

本實用新型能夠取得以下有益效果：

(1)由上吸式固定床氣化裝置給裂解裝置輸送炭，對粗燃氣內的焦油進行催化裂解，有效降低了焦油含量，且無需單獨制備炭，降低了生產成本；

(2)通過換熱器、預熱器的設置，充分利用了裂解后凈燃氣的余熱，節能環保。

附圖說明

圖1為本實用新型一種生成低焦油生物質燃氣的上吸式固定床系統的結構示意圖。

圖中，1-上吸式固定床氣化裝置，11-第一進料口，12-第一燃氣出口，13-第一出料口，14-第一燃氣通道，15-風室；2-裂解裝置，21-第二進料口，22-燃氣風箱，23-燃氣入口，24-第二出料口，25-第二燃氣出口，26-第二燃氣通道，27-環形風箱；3-換熱器；4-預熱器；41-氣化劑輸送管道，411-上支管道，412-下支管道；5-螺旋輸送裝置。

具體實施方式：

下面結合附圖對本實用新型作進一步的描述。