生物质气化装置、系统及气化工艺制造方法及图纸

本发明专利技术涉及生物质利用技术领域，具体涉及一种生物质气化装置、系统及气化工艺，该装置包括：气化反应器、第一旋风分离器、第二旋风分离器、可燃气燃烧装置和排灰机构；该系统包括：干燥装置、第一输送机构、第一储存仓、第二输送机构、第二储存仓、螺旋输送装置和生物质气化装置。本发明专利技术的生物质气化装置反应快、气化效率高，所得可燃气可以直接使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物质利用
，具体涉及一种生物质气化装置、系统及气化工艺。
技术介绍
在面临化石燃料枯竭的背景下，全世界都在谋求以循环经济、生态经济为指导，坚持可持续发展战略。生物质能源是一种理想的可再生能源，由于其在燃烧过程中对大气的二氧化碳净排放量近似于零，从保护人类自然资源、生态环境出发，可以充分有效地利用生物质转化为常规的燃料来代替化石能源。生物质气化技术是一种将生物质中的能量转化为可燃烧气体，生成的高品位的燃料气既可以供生产、生活直接燃用，也可以通过内燃机或燃气轮机发电，进行热电联产联供，从而实现生物质的高效清洁利用。生物质气化采用的技术路线种类繁多，可从不同的角度对其进行分类。根据燃气生产机理可分为热解气化和反应性气化，其中后者又可根据反应气氛的不同细分为空气气化、水蒸气气化、氧气气化、氢气及其这些气体的混合物的气化。根据采用的气化反应器的不同又可分为固定床气化、流化床气化和气流床气化。反应性气化通常以木材、农作物、生活垃圾为原料或与煤粉共混，利用空气、纯氧、空气/水蒸气或氧气/水蒸气作为气化剂，在高温缺氧条件下发生一系列的热化学反应，产生以CO、H2或CH4为主要成分的可燃气体的过程。造纸行业的浆厂每天都会产生大量副产生物质---树皮和木屑，据统计日产量为5000ADT/D的浆厂，若全部使用自切木片，则产生树皮约2700t/d(65％MC)，木屑约1800t/d(55％MC)。目前这些生物质都是送入锅炉里直接烧掉，利用价值低，还会因燃烧不充分造成环境污染。同时制浆厂碱回收车间都会配置一或多条石灰窑生产线，石灰窑为制浆厂消耗化石燃料第一大户。以800t/d的一条石灰窑生产线为例，消耗化石燃料重油约130t/d，或者天然气约145000Nm3/d。鉴于此，克服以上现有技术中的缺陷，提供一种新的生物质气化装置及气化工艺成为本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的上述缺陷，提供一种生物质气化装置及气化工艺。本专利技术的目的可通过以下的技术措施来实现：一种生物质气化装置，与现有技术相比，其不同之处在于，该装置包括：气化反应器，其具有将生物质在空气气氛、氧气气氛或空气与水蒸气的混合气体气氛下进行气化反应的反应腔，所述反应器下部开设有物料入口和送风口，所述反应器的上部设有可燃气出口；通过可燃气出口与所述气化反应器连通的第一旋风分离器，其用于分离可燃气中的固体杂质，所述旋风分离器的底部通过一回流管路与所述气化反应器的下部连通；以及与所述第一旋风分离器连接的第二旋风分离器，其用于分离可燃气中的固体杂质。优选地，该装置还包括：与所述第二旋风分离器连接的可燃气燃烧装置，所述可燃气燃烧装置内部压力小于气化反应器内部压力。优选地，所述反应腔内壁设有由耐火材料形成的耐热层。优选地，所述反应器底部设有排灰机构。优选地，所述第二旋风分离器顶部连接有用于排出可燃气的第一管道，所述第二旋风分离器的底部连接有用于排出飞灰的第二管道。本专利技术还提供了一种生物质气化系统，包括：上述的生物质气化装置；用于将生物质物料进行干燥的干燥装置；用于储存经干燥处理的生物质物料的第一储存仓，其通过第一输送机构与干燥装置连接；用于储存热载体物料的第二储存仓；以及设于气化反应器物料入口的螺旋输送装置，其用于将第一储存仓中的生物质物料和第二储存仓中的热载体物料形成的混合物料输送至反应器中。优选地，所述第一储存仓通过第二输送机构与所述螺旋输送装置连接。本专利技术另外提供了一种生物质气化工艺，该工艺包括如下步骤：将树皮粉碎后与木屑混合形成生物质原料；将生物质原料进行干燥；将经干燥的生物质原料进行气化以制备可燃气体；和对所得可燃气体进行气固分离以去除其中的固体杂质。优选地，在生物质原料干燥步骤中，经干燥的生物质原料含水率为10％～15％。优选地，在生物质原料气化步骤中，气化温度为700℃～900℃。本专利技术的生物质气化装置反应快、气化效率高，所得可燃气可以直接使用。附图说明图1是本专利技术的生物质气化装置的结构示意图。图2是本专利技术的生物质气化系统的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。在下文中，将参考附图来更好地理解本专利技术的许多方面。附图中的部件未必按照比例绘制。替代地，重点在于清楚地说明本专利技术的部件。此外，在附图中的若干视图中，相同的附图标记指示相对应零件。如本文所用的词语“示例性”或“说明性”表示用作示例、例子或说明。在本文中描述为“示例性”或“说明性”的任何实施方式未必理解为相对于其它实施方式是优选的或有利的。下文所描述的所有实施方式是示例性实施方式，提供这些示例性实施方式是为了使得本领域技术人员做出和使用本公开的实施例并且预期并不限制本公开的范围，本公开的范围由权利要求限定。在其它实施方式中，详细地描述了熟知的特征和方法以便不混淆本专利技术。出于本文描述的目的，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”和其衍生词将与如图1定向的专利技术有关。而且，并无意图受到前文的
、
技术介绍
、
技术实现思路
或下文的详细描述中给出的任何明示或暗示的理论限制。还应了解在附图中示出和在下文的说明书中描述的具体装置和过程是在所附权利要求中限定的专利技术构思的简单示例性实施例。因此，与本文所公开的实施例相关的具体尺寸和其他物理特征不应被理解为限制性的，除非权利要求书另作明确地陈述。图1示出了生物质气化装置100，其包括：气化反应器10、第一旋风分离器20、第二旋风分离器30、可燃气燃烧装置40和排灰机构50。其中，气化反应器10具有反应腔10a，反应器10下部分别开设有物料入口11和送风口12，反应器的上部设有可燃气出口13。生物质原料和加热载体混合后从下部进入反应器中，一个供气系统通过一个外部吹风装置向反应器输送气化气体(空气、氧气或空气与水蒸气的混合气体)，生物质原料和加热载体的混合物在吹风作用下呈流态化，并在高温下迅速干燥，首先发生热分解反应，释放出热裂解气体、炭颗粒、焦油，与气化气体接触，立即发生气体重整反应，将裂解气体重整为CO、H2、CH4、CO2、H2O、N2为主要成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物质气化装置，其特征在于，该装置包括：气化反应器，其具有将生物质在空气气氛、氧气气氛或空气与水蒸气的混合气体气氛下进行气化反应的反应腔，所述反应器下部开设有物料入口和送风口，所述反应器的上部设有可燃气出口；通过可燃气出口与所述气化反应器连通的第一旋风分离器，其用于分离可燃气中的固体杂质，所述旋风分离器的底部通过一回流管路与所述气化反应器的下部连通；以及与所述第一旋风分离器连接的第二旋风分离器，其用于分离可燃气中的固体杂质。

【技术特征摘要】
1.一种生物质气化装置，其特征在于，该装置包括：
气化反应器，其具有将生物质在空气气氛、氧气气氛或空气与水蒸气的混
合气体气氛下进行气化反应的反应腔，所述反应器下部开设有物料入口和送风
口，所述反应器的上部设有可燃气出口；
通过可燃气出口与所述气化反应器连通的第一旋风分离器，其用于分离可
燃气中的固体杂质，所述旋风分离器的底部通过一回流管路与所述气化反应器
的下部连通；以及
与所述第一旋风分离器连接的第二旋风分离器，其用于分离可燃气中的固
体杂质。
2.根据权利要求1所述的浆厂生物质气化装置，其特征在于，该装置还包
括：
与所述第二旋风分离器连接的可燃气燃烧装置，所述可燃气燃烧装置内部
压力小于所述气化反应器内部压力。
3.根据权利要求1所述的浆厂生物质气化装置，其特征在于，所述反应腔
内壁设有由耐火材料形成的耐热层。
4.根据权利要求1所述的浆厂生物质气化装置，其特征在于，所述反应器
底部设有排灰机构。
5.根据权利要求1所述的浆厂生物质气化装置，其特征在于，所述第二旋
风分离器顶部连接有用于排出可燃气的第一管道，所述第二旋风分离器的底部
连接有用于排...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕新璐，许俊鸿，郑皓元，
申请(专利权)人：武汉凯比思电力设备有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42