[發(fā)明專利]一種生物質(zhì)低溫炭氣聯(lián)產(chǎn)裝置、生物質(zhì)低溫炭汽聯(lián)產(chǎn)裝置和生物質(zhì)低溫炭汽聯(lián)產(chǎn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910327930.0
• 申請日: 2019-04-23
• 公開（公告）號: CN110129076B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李慧;程東海;姚啟良;顏文平;盧海威;黃磊
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南現(xiàn)代環(huán)境科技股份有限公司
• 主分類號: C10B53/02
• 分類號: C10B53/02;C10B57/00;C10B57/14;C10J3/56;C10J3/72;C10J3/84;C10J3/86
• 代理公司: 長沙朕揚知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43213
• 代理人: 楊斌

本發(fā)明屬于可再生能源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種生物質(zhì)低溫炭氣聯(lián)產(chǎn)裝置及一種生物質(zhì)低溫炭氣聯(lián)產(chǎn)裝置和炭汽聯(lián)產(chǎn)方法。所述生物質(zhì)低溫炭氣聯(lián)產(chǎn)裝置包括給料裝置、流化床炭氣聯(lián)產(chǎn)爐本體、生物質(zhì)炭再熱裝置、氣固分離裝置、鼓風機和生物質(zhì)炭冷卻及收集裝置。所述生物質(zhì)低溫炭汽聯(lián)產(chǎn)裝置除包括生物質(zhì)低溫炭氣聯(lián)產(chǎn)裝置所有裝置外還包括余熱鍋爐和煙氣風機。本發(fā)明具有產(chǎn)出的生物質(zhì)炭品質(zhì)高、生物質(zhì)原料熱解溫度低等優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于可再生能源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種生物質(zhì)低溫炭氣聯(lián)產(chǎn)裝置、生物質(zhì)低溫炭汽聯(lián)產(chǎn)裝置和生物質(zhì)低溫炭汽聯(lián)產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

目前對秸稈類原料多采取直燃發(fā)電和熱解等方式進行處理，然而秸稈原料的熱值較低，水分含量高，大范圍原料收儲運成本較高，直燃發(fā)電項目受制于原料收集成本而規(guī)模較小，導(dǎo)致直燃發(fā)電項目效率較低，而且秸稈內(nèi)含有的堿金屬會隨煙氣腐蝕鍋爐，也會造成煙氣處理系統(tǒng)中的SCR催化劑中毒，從而使生物質(zhì)電廠大氣污染物的超低排放成本過高。當前，生物質(zhì)直燃發(fā)電項目運行盈利嚴重依賴國家電力補助。生物質(zhì)炭氣聯(lián)產(chǎn)技術(shù)相較于直燃方式而言，不僅更為環(huán)保高效，而且還能產(chǎn)出生物質(zhì)炭、燃氣或蒸汽等可利用資源，一舉多得，項目經(jīng)濟效益顯著。其中，生物炭是生物質(zhì)有機材料在缺氧或絕氧環(huán)境中，經(jīng)熱裂解后生成的固態(tài)產(chǎn)物，其用途廣泛，既可作為高品質(zhì)能源，也可作為還原劑，還可作為土壤改良劑、肥料緩釋載體及二氧化碳封存劑。

現(xiàn)有生物質(zhì)炭氣聯(lián)產(chǎn)技術(shù)主要有自熱式熱解氣化技術(shù)和外熱式干餾技術(shù)。

當前，外熱式干餾技術(shù)存在著系統(tǒng)效率較低、設(shè)備運行不穩(wěn)定、大型化困難、燃氣利用率低等問題。

自熱式熱解氣化技術(shù)通常以空氣作為氣化劑，選用固定床炭氣聯(lián)產(chǎn)爐或者鼓泡流化床炭氣聯(lián)產(chǎn)爐實現(xiàn)生物質(zhì)原料的炭氣聯(lián)產(chǎn)。常規(guī)的固定床炭氣聯(lián)產(chǎn)爐對原料的要求較高，產(chǎn)生的燃氣中攜帶有一定量的液體焦油，影響了燃氣的利用，同時生物炭的燒損較嚴重；常規(guī)的鼓泡流化床炭氣聯(lián)產(chǎn)爐對原料種類要求較低，產(chǎn)生的燃氣中焦油呈氣態(tài)，可通過熱燃氣直接燃燒的方式杜絕焦油對后系統(tǒng)的影響，但生物炭在爐內(nèi)高溫區(qū)的停留時間較短，產(chǎn)生的生物炭品質(zhì)較差，或者停留時間過長，生物炭燒損嚴重，或者流化床爐體高度過高，設(shè)備投資過大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，為克服以上背景技術(shù)中提到的不足和缺陷，提供一種生物質(zhì)低溫炭氣聯(lián)產(chǎn)裝置，包括給料裝置、流化床炭氣聯(lián)產(chǎn)爐本體、生物質(zhì)炭再熱裝置、氣固分離裝置和鼓風機，所述生物質(zhì)炭再熱裝置置于流化床炭氣聯(lián)產(chǎn)爐本體內(nèi)部，所述流化床炭氣聯(lián)產(chǎn)爐本體分別與給料裝置、鼓風機和生物質(zhì)炭再熱裝置相連接，生物質(zhì)炭再熱裝置頂部與氣固分離裝置進口端相連接。

該技術(shù)方案的主要技術(shù)思路是在流化床炭氣聯(lián)產(chǎn)爐本體中增加了生物質(zhì)炭再熱裝置，可利用流化床炭氣聯(lián)產(chǎn)爐本體中的熱量，對熱解產(chǎn)生的生物質(zhì)炭進行進一步加熱，可提升產(chǎn)出的生物質(zhì)炭的品質(zhì)，而氣固分離裝置則可收集含飛灰較多、顆粒較小、品質(zhì)較差的炭，也能減少飛灰對后續(xù)裝置的影響。該技術(shù)方案最終產(chǎn)出的為燃氣和生物質(zhì)炭。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述生物質(zhì)炭再熱裝置可以為旋風分離器結(jié)構(gòu)。其原因是旋風分離器結(jié)構(gòu)能夠?qū)峤猱a(chǎn)生的高溫燃氣及其攜帶的顆粒較大、品質(zhì)較高的生物質(zhì)炭進行分離，讓生物質(zhì)炭落入裝置內(nèi)繼續(xù)受熱，進一步減少生物質(zhì)炭中揮發(fā)份的含量，提升生物質(zhì)炭品質(zhì)。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述生物質(zhì)炭再熱裝置下部可設(shè)置膨脹區(qū)，膨脹區(qū)下部可連接豎管。設(shè)置豎管和膨脹區(qū)的目的在于增加生物質(zhì)炭在生物質(zhì)炭再熱裝置中的停留時間，更進一步地提升生物質(zhì)炭的產(chǎn)出品質(zhì)。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述流化床炭氣聯(lián)產(chǎn)爐本體可選用鼓泡流化床。其原因是鼓泡流化床反應(yīng)溫度場均勻、低溫，爐內(nèi)無運動部件，故障率低。與固定床相比，對入爐原料的要求較低。此外，選用鼓泡流化床適于與后續(xù)生物質(zhì)炭再熱裝置進行連接。