[發明專利]一種用于生物質燃氣的冷卻系統及冷卻方法

有效

• 申請號: 201810429473.1
• 申請日: 2018-05-08
• 公開（公告）號: CN108485720B
• 公開（公告）日: 2023-07-11
• 發明（設計）人: 樊強;許世森;陶繼業;劉沅;王鵬杰;李小宇;任永強
• 申請（專利權）人: 中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司
• 主分類號: C10J3/72
• 分類號: C10J3/72;C10J3/30;C10J3/50;C10J3/84;C10K1/04
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

本發明公開了一種用于生物質燃氣的冷卻系統及冷卻方法，該冷卻系統包括依次相連的生物質干燥器、螺旋給料機、氣化爐、旋風分離器、燃氣冷卻器、燃氣增壓風機以及為氣化爐送風的一次風機；這種工藝省去了傳統工藝中的導熱油系統，直接將生物質燃氣與空氣進行換熱，能耗低，投資少；燃氣冷卻器的形式為U型管換熱器，用于生物質燃氣與空氣間的換熱，工作時，生物質燃氣側壓力比空氣側的壓力高0.1～0.5MPa，并在空氣出口管道設置組分測點，檢測CO和Hsubgt;2/subgt;的濃度，能及時有效的判斷換熱管是否有漏點，系統安全可靠；同時在加熱器殼體頂部設置有若干蒸汽吹掃頭，無論是在加熱器運行過程中還是停車后都可以進行蒸汽吹掃清洗，操作簡便，運行壽命長。

技術領域

本發明屬于能源化工技術領域，具體涉及一種用于生物質燃氣的冷卻系統及冷卻方法。。

背景技術

隨著國家對優化能源結構、保障能源安全、改善環境質量、以及“防霾治霾”的迫切需求，清潔可再生的生物質能的重要性越來越高。利用生物質氣化耦合發電技術高效開發利用生物質能，不僅能夠降低煤炭資源消耗，保護環境減少污染物排放，促進能源結構優化，而且在合理利用項目當地生物質資源、增強企業經濟效益、增加農民收入等方面具有重要意義。

目前國內現有的生物質氣化耦合技術的傳統工藝是將生物質原料先在氣化爐中進行氣化生成燃氣，再將燃氣經過除塵和降溫后送入鍋爐與煤粉共同燃燒產蒸汽發電。由于生物質燃氣溫度較高且含有焦油和灰，為了防止焦油析出，避免管道堵塞，一般采用導熱油系統進行換熱降溫，再用導熱油間接加熱空氣。但是這種導熱油系統的工藝復雜，熱損失大，投資和能耗也較高。如果直接將生物質燃氣和空氣進行換熱，工藝相對簡單，投資及能耗較少，但是當換熱器發生內漏時，高溫生物質燃氣與空氣接觸就非常危險。

因此，為縮短現有生物質發電技術工藝流程，降低投資和能耗，開發一種用于生物質燃氣的安全可靠的冷卻工藝及冷卻器結構置是一項十分有意義的任務。

發明內容

為了解決上述現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供一種用于生物質燃氣的冷卻系統及冷卻方法，省去了傳統工藝中的導熱油系統，直接將生物質燃氣與空氣進行換熱，能耗低，投資少。

為了達到上述目的，本發明通過如下技術方案實現：

一種用于生物質燃氣的冷卻系統，包括生物質干燥器16，與生物質干燥器16相連的螺旋給料機17，與螺旋給料機17相連的氣化爐18，與氣化爐18相連的旋風分離器19，與旋風分離器19相連的燃氣冷卻器20，與燃氣冷卻器20相連的燃氣增壓風機21以及為氣化爐18輸送空氣的送風機22；

所述燃氣冷卻器20包括加熱器殼體1，與加熱器殼體1相連并密封的封頭2，加熱器殼體1頂部設置有生物質燃氣進口9和若干個蒸汽吹掃頭13，加熱器殼體1底部設置有聚油槽8和生物質燃氣出口10；加熱器殼體1內部設有換熱管4，加熱器殼體1內沿換熱管4?豎直方向相間隔設有若干上折流擋板5和下折流擋板6，下折流擋板?6底部設有導油槽7；封頭2的頂部和底部分別設有冷空氣進口11和熱空氣出口12，封頭2內部設有冷空氣和熱空氣分程隔板3，熱空氣出口12上設有壓力測點15以及檢測管程介質中的CO和H₂含量的組分測點14；所述冷空氣進口11與換熱管4進口連通，熱空氣出口?12與換熱管4出口連通；所述的燃氣冷卻器20的管程介質為冷空氣；殼程介質為熱生物質燃氣。

所述的燃氣冷卻器20形式為U型管換熱器，殼程介質比管程介質的工作壓力高0.1～0.5MPa。

所述的加熱器殼體1底部為中心點低，四周高且帶坡度的曲面。

所述的換熱管4沿豎直方向設有不少于2個等數量的上折流擋板?5和下折流擋板6，上折流擋板5和下折流擋板6等間距交錯排列。

所述的導油槽7的形狀為矩形，其作用是在蒸汽吹掃時能使焦油等雜質通過并進入聚油槽8。