[實用新型]一種基于熱回收的生物質氣化系統

有效

• 申請號: 202022600426.4
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN214193142U
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 雷曉柱;雷曉平;紀立勇;樊偉麗;安志旺;郭航宇
• 申請（專利權）人: 唐山雷浩能源技術裝備有限公司
• 主分類號: C10J3/00
• 分類號: C10J3/00;C10J3/72;C10J3/82;C10J3/84
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 李玲

本實用新型公開了一種基于熱回收的生物質氣化系統，包括氣化爐、熱交換器、除塵器、焦油裂解裝置和凈化冷卻裝置。生物質氣化系統中引入熱交換器，使氣化爐產生的粗品燃氣與經焦油裂解裝置裂解后的的裂解燃氣在熱交換器內進行熱交換，利用裂解燃氣的余熱對粗品燃氣進行加熱升溫，一方面減少了焦油裂解裝置對粗品燃氣加熱所需熱能，另一方面減少了裂解燃氣在凈化冷卻裝置內冷卻所需的投資及運行費用。

技術領域

本實用新型涉及能源技術領域，特別是涉及一種基于熱回收的生物質氣化系統。

背景技術

生物質氣化爐是利用農業廢棄物和木材廢棄物為原料制造燃氣的裝置，其制造的燃氣屬于綠色新能源，具有廣泛的應用前景。

傳統的生物質氣化爐一般為上吸式，其出口處燃氣溫度較低，一般在150℃以下。在此溫度下，氣化過程中產生的焦油以氣液兩種形態存在。含有氣液兩種形態焦油的燃氣在進入除塵器后，在除塵器內部凝結，并與燃氣內的粉塵混合，在除塵器內形成掛壁，堵塞下灰管道。

另外，燃氣凈化排放的廢液也因含有焦油而有嚴重的環境污染性，盡管在生物質氣化過程中采取各種措施控制焦油的產生，但實際上氣體中的焦油含量仍遠遠超出應用允許的程度。以最簡單的生物質氣化發電系統來說，焦油含量在0.02～0.05g/Nm³范圍內可以被接受，但在沒有采用專門的焦油裂解設備的情況下，大部分氣化工藝中原始氣體中焦油含量在2～50g/Nm3之間，凈化系統的凈化效果至少需要99％～99.9才能達到氣化發電的要求。

目前的除焦技術包括水洗、過濾或熱裂解法。水洗或過濾的方式除焦，只是把焦油從燃氣中分離出來，然后作為廢物排放掉，其凈化效果僅能勉強達到內燃機的要求，但卻存在焦油能源浪費和二次污染問題。熱裂解法是將大分子量的焦油組分轉化成小分子的氣態產物，與燃氣一起被利用，從而減少焦油總體含量。

熱裂解法在1100℃以上才能得到較高的轉換效率，這實際應用中實現比較困難。催化裂解是在催化劑作用下，把焦油熱裂解的溫度降低到750～900℃，并提高裂解效率，使焦油在短時間內裂解率達到90％以上。雖然熱解溫度有了一定的降低，仍然需要高溫熱源將含焦油的燃氣升溫至750～900℃，以達到焦油裂解溫度。在此過程中需要消耗大量能源，且經過焦油催化裂解裝置后的燃氣溫度仍然會有近900℃的高溫，還會增加后續燃氣冷卻凈化系統的投資及運行費用。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對現有技術中催化裂解除焦技術中需要消耗大量能源且后續燃氣冷卻凈化系統的投資及運行費用較高的技術缺陷，而提供一種基于熱回收的生物質氣化系統。

為實現本實用新型的目的所采用的技術方案是：

一種基于熱回收的生物質氣化系統，包括用于產生粗品燃氣的氣化爐、將所述粗品燃氣除塵以獲得凈化燃氣的除塵器、將所述凈化燃氣裂解為裂解燃氣的焦油裂解裝置和將所述裂解燃氣進行進一步處理的凈化冷卻裝置，所述焦油裂解裝置內設置有高溫熱源；所述粗品燃氣和所述裂解燃氣分別作為冷媒和熱媒在熱交換器中進行熱交換。

在上述技術方案中，所述氣化爐的氣化爐出氣口與所述熱交換器的冷媒入口相連，所述熱交換器的冷媒出口與除塵器進風口相連；除塵器出風口與所述焦油裂解裝置的裂解裝置進氣口相連；所述焦油裂解裝置的裂解裝置出氣口與所述熱交換器的熱媒入口相連，所述熱交換器的熱媒出口與凈化冷卻裝置的進氣口連。

在上述技術方案中，所述焦油裂解裝置為催化裂解裝置。

在上述技術方案中，所述高溫熱源為電加熱、燃煤加熱和煙氣換熱中的一種。

在上述技術方案中，所述除塵器為旋風除塵器。

在上述技術方案中，所述氣化爐內產生的粗品燃氣的溫度為100℃-200℃。

在上述技術方案中，經所述冷媒出口排出的的粗品燃氣的溫度為400℃-600℃。