[實用新型]一種生物質炭汽聯產的系統

有效

• 申請號: 201920781022.4
• 申請日: 2019-05-28
• 公開（公告）號: CN210485672U
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 王勤輝;余春江;方夢祥;程樂鳴;駱仲泱;張守軍;解桂林
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F22B31/08
• 分類號: F22B31/08;F22G7/00;F23L15/00;C10J3/56;C10J3/72;C10J3/84;C10B53/02
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

本實用新型涉及一種生物質炭汽聯產的系統，其中系統包括：依次連接的流化床氣化爐、氣固分離機構和燃氣鍋爐；所述燃氣分級燃燒燃燼鍋爐的內壁為水冷壁，燃氣分級燃燒燃燼鍋爐的內部設有分隔水冷壁將燃氣鍋爐分成底部連通的燃燒室和余熱回收室；所述燃燒燃燼室內及入口煙道設有燃料分級燃燒風管，所述余熱回收室內設有受熱面，所述燃氣鍋爐在余熱回收室側連接有用于排出煙氣的尾部煙道；所述燃氣鍋爐連接有用于收集水冷壁、分隔水冷壁和過熱器產生的過熱蒸汽的汽包；所述汽包將飽和蒸汽供入水冷壁、分隔水冷壁和過熱器進行循環。本實用新型通過對系統的結構進行改進，可以高效率地生產炭顆粒和過熱蒸汽。

技術領域

本實用新型涉及生物質清潔利用技術領域，具體涉及一種生物質炭汽聯產的系統。

背景技術

我國的生物質資源非常豐富，僅農林業廢棄物年產量就超過10億噸，通過開發生物質資源的利用技術，可以優化現階段的能源結構，彌補化石能源資源的利用局限性。

目前生物質資源的主要利用技術有生物質直燃和生物質氣化。而生物質氣化可通過熱解和熱化學氧化反應，將生物質中富含的揮發分轉化成CH₄、H₂及CO等可燃性氣體，與直燃技術相比，生物質氣化燃燒具有綜合效率高、效益高、投資成本低及原料多樣性的特點，目前正在逐漸被應用推廣。

生物質氣化燃燒技術雖然為生物質資源的有效利用提供了一條途徑，但是現有工藝在實際應用中還存在一些問題。

如，現有工藝中大部分采用燃燒器或內燃機來利用生物質氣化產生的可燃氣，而生物質氣化時勢必會產生一定量的焦油氣和細灰顆粒，當存在溫度梯度時焦油很容易析出，堵塞管路和設備。因此可燃氣在進入燃燒器或內燃機之前需要進行深度凈化處理，這就大大增加了生產運行成本，同時還需要定期對相關設備進行清理，增加了維護成本。并且現有燃氣燃燒工藝通常燃燒溫度比較高，且燃燒氣氛組織困難，導致煙氣中NO_x排放濃度比較高。另外，采用燃燒器或內燃機的工藝無法形成大規模應用模式，不能滿足市場需求。

除此以外，現有的生物質氣化燃燒工藝僅僅注重了可燃氣的高效利用，而生物質內的固定碳往往被忽略，通常與灰渣一起作為廢料處理，從資源綜合利用效率角度考慮，現有的生物質氣化燃燒工藝并不完善。

實用新型內容

本實用新型的目的在于針對現有技術的不足，提供一種生物質炭汽聯產的系統，可以高效率地生產炭顆粒和過熱蒸汽。

本實用新型所提供的技術方案為：

一種生物質炭汽聯產的系統，包括：依次連接的流化床氣化爐、氣固分離機構和燃氣分級燃燒燃燼鍋爐；

所述燃氣分級燃燒燃燼鍋爐的內壁為水冷壁，燃氣分級燃燒燃燼鍋爐內部設有分隔水冷壁，將燃氣分級燃燒燃燼鍋爐分成底部連通的燃燒室和余熱回收室；所述燃燒室及入口煙道內設有燃料分級燃燒風管，所述余熱回收室內設有過熱器、蒸發器，所述燃氣分級燃燒燃燼鍋爐在余熱回收室側連接有用于排出煙氣的尾部煙道；

所述燃氣分級燃燒燃燼鍋爐連接有用于收集水冷壁和分隔水冷壁產生的飽和蒸汽汽包；所述汽包將飽和水供入水冷壁、分隔水冷壁、蒸發器，同時將飽和蒸汽送入過熱器進行循環。

在本實用新型中，所述余熱回收室內設有受熱面，可以為過熱器和蒸發器，但不限于上述受熱面。

本實用新型通過對系統的結構進行改進，可以有效生產生物炭顆粒和過熱蒸汽，避免生物質所含堿金屬物質在受熱面中的沉積與高溫腐蝕問題，同時實現煙氣的低氮氧化物排放。

本實用新型中所述燃燒燃燼室通過沿燃燒室高度進行分層送風的燃料分級燃燒風管實現分級燃燒以控制燃燒過程中氮氧化物的形成。所述燃燒燃燼室的出口側設有SNCR裝置。通過布置SNCR可以進一步減少煙氣中的氮氧化物，實現NO_x最終排放濃度達到國家超低排放的標準。