[發明專利]一種秸稈捆燒煙氣焦油去除及再利用方法

有效

• 申請號: 202010966131.0
• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN111998371B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 趙立欣;姚宗路;賈吉秀;霍麗麗;趙亞男
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所
• 主分類號: F23G7/07
• 分類號: F23G7/07;F23G7/05;F23J15/02
• 代理公司: 蘭州智和專利代理事務所(普通合伙) 62201
• 代理人: 周立新

本發明公開了一種秸稈捆燒煙氣焦油去除及再利用方法，屬于秸稈處理領域，以解決煙氣焦油含量高的問題。該方法包括如下步驟：燃燒催化、油氣分離、焦油霧化回燃、煙氣控溫、除塵，所使用的設備包括燃燒催化系統、油氣分離系統、煙氣控溫系統、焦油霧化回燃系統。本發明通過爐內高溫煙氣的催化裂解實現焦油的一次去除，通過后端油氣分離系統實現焦油的二次去除，采用化學裂解及物理冷凝的組合去除手段，實現焦油的去除和收集，再通過液相焦油的霧化回燃，實現徹底利用，焦油去除率可達90%以上，防止排放過程中焦油在煙氣中冷凝污染土地及水資源。

技術領域

本發明屬于秸稈處理領域，具體涉及一種秸稈捆燒煙氣焦油去除及再利用方法。

背景技術

秸稈捆燒技術是一種較好的秸稈能源化利用方式，是將田間松散的秸稈經過撿拾打捆后再燃燒供熱的技術過程。秸稈打捆后提高了能量密度，降低了收儲運成本，同時捆裝后的秸稈半氣化燃燒大幅提高了燃燒效率和鍋爐供熱效率，具有較好的經濟效益。

目前秸稈捆燒設備主要有兩種，一種是間歇進料型的草捆鍋爐燃燒系統，即將燃燒室內的秸稈燃料全部燒完后再重新進料燃燒的方式，間歇進料捆燒的特點是占地面積小，運行操作簡捷方便，可直接人工進行裝料、清灰等，通常用于小型建筑的供暖供熱；另一種是連續式捆燒鍋爐系統，可以實現燃燒過程中連續進料、連續清灰，維持燃燒室內一個穩定的燃燒狀態，爐膛溫度波動幅度較小，有利于智能化操作，適合大型建筑或集中供暖區域。

國外生物質秸稈打捆燃燒技術發展較為成熟的國家有丹麥、法國和比利時等。丹麥在20世紀70年代就已經開始了整捆秸稈的燃燒利用，由丹麥研發的連續式捆燒設備稱為Cigar式燃燒器，由于其燃燒方式跟點燃的雪茄很像，因此被稱為Cigar燃燒器，連續式燃燒過程可控性好，爐溫穩定，有利于智能化操作，因此在國外得到了大范圍的推廣和應用，被認為是目前燃燒整捆秸稈最佳方式。

然而現有秸稈捆燒技術仍不成熟，尤其對于間歇式秸稈捆燒鍋爐，由于其主要采用秸稈半氣化配風工藝，以及裝料過程中的爐溫波動，易引起燃燒不充分，導致捆燒煙氣中焦油含量過高等問題，排放過程中容易造成環境污染。

發明內容

本發明的目的是提出一種秸稈捆燒煙氣焦油去除及再利用方法，以解決煙氣焦油含量高的問題。

本發明技術方案如下：一種秸稈捆燒煙氣焦油去除及再利用方法，包括如下步驟：燃燒催化、油氣分離、焦油霧化回燃、煙氣控溫、除塵，

所使用的設備包括燃燒催化系統、油氣分離系統、煙氣控溫系統、焦油霧化回燃系統；具體步驟為，

A、燃燒催化：由主燃燒室、揮發分燃燒室、上催化裝置、下催化裝置構成燃燒催化系統，主燃燒室的一側設有揮發分燃燒室，揮發分燃燒室爐腔側面自上而下插有上催化裝置和下催化裝置；燃燒催化系統控制揮發分燃燒室溫度為800-900℃；

B、油氣分離：燃燒催化系統連接有油氣分離系統，油氣分離系統的下方連接有煙氣控溫系統和焦油霧化回燃系統，焦油霧化回燃系統與燃燒催化系統相連接，

C、煙氣控溫：電加熱棒與煙氣出口形成反饋調節，設定煙氣出口溫度為120℃-160℃；

D、焦油霧化回燃：儲油罐收集的秸稈焦油增壓后，通過焦油霧化噴嘴噴入燃燒催化系統的揮發分燃燒室，

E、除塵：捆燒煙氣進入除塵器。

進一步的，催化劑選用白云石催化劑。

進一步的，油氣分離時，設定管道三通處捆燒煙氣溫度為150℃，通過反饋調控變頻電機轉速，實現捆燒煙氣降溫調控，溫度降低至150℃可以將煙氣中的焦油由氣相轉為液相，隨煙氣流動至焦油霧化回燃系統，實現秸稈捆燒煙氣中焦油的二次脫除