[發明專利]一種上吸式熱解氣化系統

在審

• 申請號: 201911197927.8
• 申請日: 2019-11-29
• 公開（公告）號: CN110747009A
• 公開（公告）日: 2020-02-04
• 發明（設計）人: 蘇鈺杰;趙廷林;關樹義
• 申請（專利權）人: 華北水利水電大學
• 主分類號: C10J3/00
• 分類號: C10J3/00;C10B53/00;C10B53/07;C10C5/00
• 代理公司: 41104 鄭州聯科專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 劉紹杰

本發明公開了一種上吸式熱解氣化系統，包括熱解爐，熱解爐內設置有爐排，爐排上方的熱解爐處設有進料口，爐排下方的熱解爐處設有排料口，還包括設于熱解爐外部并向熱解爐供煙氣的無氧中溫氣源機構，無氧中溫氣源機構包括燃燒器，燃燒器的進口連接有向燃燒器供燃氣的輸入管道，燃氣在燃燒器中燃燒生產煙氣，燃燒器的出口連接有煙氣輸出管道，煙氣輸送管道導入熱解爐內部并位于爐排下方，且煙氣輸送管道的末端連接有中溫供熱器；熱解爐在位于爐排上方處設有可燃氣收集口，形成上吸式結構；可燃氣收集口通過燃氣收集管道向外導出到熱解爐外部。本發明保證可燃氣體的析出效果，實現資源化綜合處理。

技術領域

本發明涉及生物質熱解技術領域，具體涉及一種上吸式熱解氣化系統。

背景技術

生物質氣化是在一定的熱力學條件下，借助于空氣部分（或者氧氣）、水蒸氣的作用，使生物質的高聚物發生熱解、氧化、還原重整反應，最終轉化為一氧化碳，氫氣和低分子烴類等可燃氣體的過程。

生物質氣化的關鍵在于氣化爐，目前已使用的氣化爐有上吸式、下吸式、敞口式和流化床等。不同生物質的反應過程也有差異，常見氣化爐反應可分為氧化層、還原層、裂解層和干燥層：

1）、氧化層；生物質在氧化層中的主要反應為氧化反應，氣化劑由爐柵的下部導入，經灰渣層吸熱后進入氧化層，在這里通過高溫的碳發生燃燒反應，生成大量的二氧化碳，同時放出熱量，溫度可達1000~1300攝氏度；在氧化層進行的燃燒均為放熱反應，這部分反應熱為還原層的還原反應，物料的裂解及干燥提供了熱源。

2）、還原層；在氧化層中生成的二氧化碳和碳與水蒸氣發生還原反應。

3）、裂解層；氧化層及還原層生成的熱氣體在上行過程中經裂解層，將生物質加熱，使在裂解區的生物質進行裂解反應。

4）、干燥層。經氧化層、還原層及裂解層的氣體產物上升至該區，加熱生物質原料，使原料中的水分蒸發，吸收熱量，并降低產生溫度，生物質氣化爐的出口溫度一般為100~300℃

上述氧化層及還原層總稱氣化區，氣化反應主要在這里進行；裂解層和干燥層總稱為燃料準備區。

如公告號CN110484306A的發明公開一種復合式生物質分級氣化爐，包括爐體，爐體的內部下方側壁上固定有爐排，爐排下方空間為爐渣腔，爐體側壁上對應爐渣腔的位置設置有排灰口，爐體的內壁上還固定有濾網，濾網位于爐排的上方，并與爐排之間形成熱解腔，爐體內部頂壁固定有精濾機，爐體的外側固定有送料機構，送料機構上固定有初濾機構，初濾機構通過送料管與送料機構相連接，初濾機構分別通過氣管一和氣管二連接爐體的側壁上部和精濾機構。

如公告號CN110452736A的發明公開一種下吸式碳氣聯產氣化爐，其主要結構從上到下分別為進料斗、料倉、氣化反應室、雙段斗形水冷套、翻轉爐排、沉降室，沉降室的底部設有出碳絞龍，料倉的下部內側設有斗錐形拔料盤，雙段斗形水冷套的上部內側疊加有斗錐形灰盤；生物質燃料首先在氣化反應室中進行的高溫裂解氣化反應生成燃氣，燃氣向下在沉降室側壁的燃氣出口排出；在氣化反應室未完全反應生成燃氣的生物質燃料碳化后掉落在沉降室并冷卻形成生物質碳，從而讓生物質燃料同時實現碳氣聯產。

如公告號CN107083257B發明提供了一種生物質氣化系統，包括：氣化爐，其包括爐體、落料管道，爐體包括出氣口、爐排、進料口，出氣口設在爐體側壁上，爐排設在爐體的底部，其上設有進氣口，落料管道對應進料口設在爐體的頂端；進料裝置包括儲料倉、進料管道、撥料機構、第一密封門、第二密封門、密封組件，進料管道設在儲料倉的頂部，第一密封門設在進料管道上，撥料機構安裝在儲料倉的底部，第二密封門對應落料管道設置，其上設有驅動桿，驅動桿上設有密封罩，密封罩包括上端面、側壁，上端面開有小孔；密封組件包括設置在儲料倉上的水槽，水槽中設有用于穿過驅動桿的通道，通道為管狀，密封罩罩在通道之外。